引力规范理论中的电磁场

本文指出,如果假定,在引力规范理论中,仍然保持电磁场的U(1)规范不变性,那么,电磁场方程在形式上和广义相对论的相同;并且,电磁场的动力学自旋流是零。这意味着,电磁场和标量场一样,在引力场中没有自旋流效应。光在引力场中仍然沿零短程线传播。不过,引力场的挠率仍会通过度规对光线偏折和谱线红移产生影响。     

关于电磁场与引力规范理论

张元仲、郭汉英曾经为讨论引力规范理论与GR三大验证的问题,在作了一个假定——引力规范理论中的电磁场仍为U(1)规范场后,讨论过引力规范理论中的电磁场问题。但他们并未涉及到这时引力场本身的结构问题,本文作这方面的讨论。我们导出存在电磁场时的引力规范理论场方程,证明当空间中有非零电磁场时,则不存在无限远处化为平直度规的球对称静止无挠解。这与GR的情况是不一样的,包含了新的内容。     

Reissner-Nordstrm度规中电荷守恒时的引力质量亏损

引力场中的荷电粒子质量m不同于引力场外该粒子的原始静质量m_0,即在引力场中产生引力质量亏损.在球对称静态引力场(Schwarzschild度规)情况下,歌斯(Ghose)和柯马(Kumer)已讨论过,我们将其推广到荷电、静态、球对称场(Reissner-Nordstr(?)m度规,     

高维时空中的Wyman解

最近几年由于超弦理论发展(要求时空是1+9维)和Kaluza-Klein理论在宇宙极早期研究中应用(要求时空是1+10维),促使人们去研究高维时空的物理问题,Emelyanov等曾详细评述过高维时空研究的现状。 Myers等求得了高维时空的Schwarzchila度规、Reissner-Nordstrm度规和Kerr度规。     

Einstein方程和Einstein-Maxwell方程在高维时空的严格解

最近几年超弦理论引起物理学界极大的兴趣,超弦理论要求时空是1+9维的。这种思潮激励人们去研究多维时空的物理问题,Emel’yanov等曾经评述过关于多维时空研究的现况。Myers等曾经求得高维时空的Reissner-Nordstrom度规和Kerr度规。本文求得高维时空的Reissner-Nord Strom-de Sitter度规和Kerr-de Sitter度规。本文采用的号差惯     

高维静态球对称时空的内解

最近几年由于超弦理论(要求时空是1+9维的)发展和Kaluza-Klein理论在宇宙极早期研究中应用(要求时空是1+10维的),促使人们去研究高维时空的物理问题,Eme-lynanov等曾详细评述了高维时空研究的现状.Myers等求得了高维时空的Schwarzchild度规、Reissner-Nordstr(?)m度规和Kerr度规.许殿彦求得了高维时空的Reissner-No-     

广义相对论中的对钟问题

爱因斯坦场方程并不唯一确定时空度规,仍然容许时空坐标变换;如何确立实测量与时空坐标之间的联系,这是一个探索已久的复杂问题。然而恰如在引力场中的对钟等问题上,至今存在着根本性的普遍误解。 十多年前人们才知道狭义相对论中的“同时”规定并不是唯一的。爱因斯坦的规定     

高维球对称时空中荷电玻色子的束缚态

黑洞周围的量子引力束缚态与量子宇宙及真空理论研究有重要联系,所以近年来许多作者进行了广泛的研究。最近,由于超弦理论和Kaluza-Klein超引力理论的发展,促使人们去研究高维时空中的物理问题。Emel'yanov等曾详细地评述过高维时空的研究现状。Myers等得到了高维时空的Schwarzchild度规,Reissner-Nordstrm(R-N)度规和Kerr     

具有色荷、磁荷、电荷的一类任意加速天体的引力场

Kinners1ey给出了一个含四个参量的度规,它描述任意加速带电点质量的引力场。本文作者曾对耦合SU(5)Einstein-Yang-Mills-Hisgs场方程的解进行了研究,并得到一个含四个参量的度规,它给出静态荷色、荷     

美哉物理(十四)规范协变原理--几何动力学观念的凝炼

广义相对论另外有个名称:几何动力学。随着这个优美理论的创建,颇为奇特的几何动力学观念同时确立;此观念赋予引力场的动力学与时空几何的统一性,致使时空对称性突破了狭义相对论所确认其运动学涵义的囿限。而对时空对称性之动力学涵义以及几何动力学观念认真地探讨,其影响还抵及量子理论的研究方法,由以凝炼成规范协变原理;这就是量子规范理论建树、发展的凭倚和基础。此原理具有深邃的美学蕴含,从而导致相互作用场的统一理论探索逐渐走向无比辉煌的至美境界。几何动力学观念的方法论意义广义相对论之核心——爱因斯坦引力场方程,正是几何…     

统一场论的梦想正在成为现实吗?

爱因斯坦在其后半生中企图找到一个既能说明引力场又能说明电磁场的公式。泡利认为这是做不到的,他说:“上帝拆散的东西,凡人永远也接合不上。”虽然爱因斯坦的探索失败了,但是近来高能物理学的理论发展和有关的复杂实验表明,我们可能已经     

地球系统理论基础概述

本文探讨关于地球系统的理论核心，包括地球系统的非均衡理论，地球系统的耗散结构理论与地球系统的引力场理论。非均衡理论是基础，耗散结构和引力场理论是热力和动力的起因，构成地球系统的物质流、能量流和信息流的形成机制与地球系统的运动过程。其中信息流则是调控地球系统的物质流和能量流的流量、流速和流向的纽带。     

有挠引力理论的重正化

一 本文指出,对于有挠引力场,可以建立一种可重正的,而且又没有高次微商的量子引力理论。 由于Einstein引力理论的不可重正性,一些作者建议考虑含有高次微商的理论。显然,在拉氏量中引入高次微商将有利于改善紫外行为,但是,正如通常高次微商场论中存在么正性被破坏的严重困难一样,由于引进度规的高次微商,同样会引起么正性破坏的问题。 Stelle曾证明,含有度规高次微商的拉氏量     

与爱因斯坦宇宙学常数相关的狭义相对论:评介德西特不变和反德西特不变狭义相对论

通常的狭义相对论是在庞加莱变换下不变的,它的基本度规为闵科夫斯基时空度规,该度规满足没有宇宙学常数L的真空爱因斯坦方程.本文指出:L10时的狭义相对论是德西特/反德西特不变狭义相对论.求解L10的真空爱因斯坦方程,得到这种拓展的狭义相对论的基本度规是陆启铿-邹振隆-郭汉英1974年提出的Beltrami度规;用欧拉-拉格朗日方程证明Beltrami时空的自由粒子运动是惯性运动.本文求出了德西特/反德西特不变狭义相对论的全部凯林(Killing)矢量,证明了Beltrami时空是最大对称性空间,导出来全部守恒量.构造了理论的正则形式,发现了正、负正则能量的色散关系的不对称性;实现了正则量子化,导出了相对论性波方程,从而建立了德西特/反德西特不变的相对论量子力学.简要介绍了通过天文观测原子(或离子)能级劈裂来探测精细结构常数a改变的实验.实验结果在4~5σ置信度内否定了庞加莱不变狭义相对论的预言,发现在z≈{1~3}处ɑ_z≠ɑ_0.由于原子或离子能级的精细结构是相对论量子力学的结果,所以观测实验支持在红移z≥1的狭义相对论量子力学中的L修正不可忽略.这是对德西特/反德西特不变狭义相对论的实验支持,是超出现有物理学标准模型的新物理.     

宇宙常数■≠0的平面引力波

本文在弱场近似条件下研究宇宙常数(?)≠0的平面引力波,得到一些新的物理结果。弱引力场度规g_(μν)=G_(μν)+h_(μν)。G_(μν)为闵可夫斯基度规。在弱场近似下Ricci张量=     

Einstein-Maxwell方程组的一个新的静态柱对称外部解

我们曾在文[1]中,采用Newman-Penrose旋系数和Weyl张量形式解Einstein-Maxwell方程组,得到了一个度规,它描述任意加速带电点质量的引力场。柱对称静态外部解已有很多,但过程和形式都较复杂。与上述诸工     

引力规范理论的真空解和三大验证

一最近,文献[1]提出了引力规范理论的一种方案。这个方案从局部洛仑兹不变性和引力决定时空几何性质的前提出发,考虑了物质的自旋和引力场的挠率,把标架场和规范场作为引力场的基本场量,在拉氏量中添加通常规范场的动能项,从而导出了(扩充的)Einstein-杨振宁方程作为引力场方程。     

重力加速度的后牛顿效应

本文根据文献[1]计算后牛顿近似的方法,对于静态球对称质量产生的外部引力场,推导出Einstein理论和Brans-Dicke理论的重力加速度的后牛顿近似的统一表示式,将它们应用到地球和木星的引力场,估算了后牛顿改正值。     

四维静态黎曼时空中Dirac粒子的Hawking辐射

赵峥最近研究了四维静态黎曼时空中标量粒子的Hawking辐射。本文把他的结果推广到Dirac粒子。对于静态黎曼时空,显然g_(0i)(i=1,2,3)等于零,我们进一步假设:通过适当的坐标变换,空间度规可以对角化。     

规范协变原理——几何动力学观念的凝炼

广义相对论另外有个名称：几何动力学，随着这个优美理论的创建，颇为奇特的几何动力学观念同时确立：此观念赋予引力场的动力学与时空几何的统一性，致使时空对称性突破了狭义相对论所确认其运动学涵义的囿限。而对时空对称性之动力学涵义以及几何动力学观念认真地探讨，其影响还抵及量子理沦的研究方法，