电磁场和 U_1群的整体规范场Ⅰ

本文讨论电磁场和整体规范场之间的关系。首先把杨振宁和吴大峻关于磁单极的整体规范场的结果在一般的情况下作一个论证,这就是,对于磁荷集中于某些有界单连通区域的电磁场(可随时间而变化),导出了这些区域的磁荷的量子化条件g=((?)c)/(2e)l。然后证明,在这种情况下,电磁场强度所确定的U_1群规范场都是等价的,也就是说,在具所论的拓扑性质的时空区域中,电磁场强度除规范变换外能唯一地确定相应的U_1群的规范场。此外,本文还讨论了电和磁的整体的对偶性问题。     

不可积相因子与电荷量子化

本文从波函数的一般性质出发，推出Ｗｕ－Ｙａｎｇ 的不可积相因子，并利用不可积 相因子，自然给出Ｄｉｒａｃ的电荷量子化条件。     

关于波函数的相因子

由于Aharonov—Bohm效应,规范交换与不可积相因子引起人们越来越多的关注.然而,现行的量子力学教材却很少涉及这个问题.为此,本文拟就相因子的定义、函数相因子与规范变换的关系及不可积相因子等问题进行一些讨论,不当之处希望得到指正.     

SU_2群规范场的规范势与场强的关系

如果两个SU_2群的规范场,它们的场强及场强的一阶规范导数相同,这两个规范场并不一定能用规范变换相联系。在规范不等价的情况下,我们确定了所有可能的规范势的具体表示式。进一步,如果它们的场强及场强的一阶、二阶规范导数相同,那么这两个规范场必能用一个规范变换相联系。     

不可易规范场的规范不变分量的对偶荷

为了克服弱作用、强作用理论的矛盾,进一步探讨各种作用的内在联系,近年来对不可易规范场及其自发破缺理论引起了广泛的注意。普遍感到现有规范场理论还缺少一些环节没有找到。我们认为:规范场的不变分量及其对偶源(“电荷与磁荷”)是其中不可缺的一部分。     

束缚磁荷不应作为磁化电流的等效作用——试论H的物理意义及其它

人类最先发现磁现象,是从磁铁开始的。磁铁有N极和S极,其相互作用与正负电荷的相互作用相仿:同性磁极相斥,异性磁极相吸引。所以,当初人们就假设磁棒的N极端有一种物质叫正磁荷,在S极一端存在着负磁荷,磁荷本身也象电荷一样,具有同性相斥,异性相吸的性质;而且也象电荷周围存在着电场一样,磁荷周围也存在着磁场。这就是磁荷存在     

双四元数形式的电磁理论

利用双四元数,将只存在电荷的经典电磁理论推广同时存在电荷和磁荷的电磁对称的理论.在双四元数表述下,出电荷磁荷系统的Hamilton作用量和对应的Lagrange函数,并从作用量原理出场方程和场中带电磁荷粒子的运动方程.分析这些方程,证明在只存在电荷情况下新理论与通常的电磁理论一致;在电荷和磁荷都存在的情况下,新理论不仅是经典理论的推广,而且与其他考虑电荷磁荷的电磁理论有原则上的区别.新理论出了电荷（或磁荷）产生的场对磁荷（或电荷）没有电磁作用,特别是电荷粒子与磁荷粒子（磁单极子）之间无电磁相互作用的论.最后,据新的双四元数电磁理论讨论了3个物理问,（i）对磁单极子探测实验的负果出新的释,即这种负果不能否定磁单极的存在,而是表明探测实验的原理需要修正;（ii）出磁单极子类型的物质是一种暗物质的假设;（iii）对分数电荷现象出一种释,即存在带不同类型电磁荷的粒子.     

电磁场和 U_1群的整体规范场Ⅱ

本文继续研究电磁场和U_1群的整体规范场的关系。我们证明:对于一个多连通的区域,如果电磁场强度(如有磁单极,则应满足Dirac 量子化条件)已给定,又区域的一组基本环路的位相因子也已给定,则除一规范变换外,就能够唯一地确定相应的U_1群的规范场。根据这里和前文所得到的结果,对于电磁场在什么程度上能确定相应的U_1群规范场的问题,我们给出了完全的解答。     

Berry相的"可积性"与"拓扑性"

一个作循环周期缓慢演变的含时Hamiltonian量子系统,在演变过程中波函数除了熟悉的动力学相因子外,还附加一个非动力学性质相因子exp{iγn(t)}.笔者从含时规范变换出发,对该量子系统出现的非动力学相作了深入分析与研究,研究结果表明:当系统未完成一个周期的演变时,可以出现一个"不可积"的非动力学相;而只有当系统完成一个周期的演变,才可得到"可积"的相位-Berry相,这种相位具有"周期含时规范变换"不变性,因而存在物理观察效应.进而以核磁共振为例对Berry相的"拓扑性"作了完整的说明.     

非紧致的SL(2,c)群规范理论中么正性的破坏

一、引言 Yang-Mills规范场论已经成为研究粒子物理学的基础。自然界已知的四种基本相互作用都可以看成是满足某种定域规范变换下不变性的结果。Yang-Mills规范理论是紧致群的定域规范理论,它不仅满足么正性和规范不变性要求,而且是可重整的。然而对于非紧致群,例如SL(2,c)群,按通常Yang-Mills场方法构造定域规范理论时,已经被证明么正性和规范不变性是不相容的。这是由于非紧致群的Killing度规是非正定     

一种内对称引力规范相互作用的量子理论

在文[1]的基础上提出:引力可能存在一种内对称U(1)_2规范场。这种规范场是可量子化的,并给出了弗曼图与传播子。引力相互作用是通过这种规范场实现的。引力度规范场可能包含着不可量子化的内因。     

关于由规范势构成的不可积相位因子的注

说明了由规范势构成的不可积相位因子中有一部分是几何相位因子 .指出其产生的根本原因是存在力场或是在闭合路径内存在奇性的场源 .有场才有势 ,到处无场就无势 ,场是根本的 ,势是由场派生的 .因此不可积相位因子最完整地描述了与规范场有关的物理现象 .     

SU(2)规范理论与N个磁单极运动体系的电动力学

本文扼要地阐明了关于规范势Bμ可分解和具有内部结构的基本观点,指出Bμ可分解为bμ和Γμ两部分,bμ满足伴随变换,它对应于某种具有质量的矢量粒子Γμ。满足规范势的变换,它可由更基本的场组成。在SU(2)规范理论中这种基本场是Higgs场φ~→(x)。从这一观点出发,导出了N个磁单极运动体系存在时的电动力学的基本方程。由于这一理论自身包含了磁单极的拓扑守恒流,由此给出磁荷量子化条件,并且证明了φ~→(x)的零点的世界线对应磁单极的运动轨迹,磁单极的电动力学由φ~→(x)零点的电动力学描述。文中得到了对应于N个磁单极运动体系的SU(2)规范场方程的无源解,并将吴—杨势推广到N个磁单极的运动体系的情况。     

SO(10)×SO(10)′部分大统一模型

本文提出了一个SO(10)×SO(10)'部分大统一模型。此模型能容纳带有分数电荷e/3的色单态粒子和带有磁荷1/2e的磁单极子,同时满足Dirac'量子化规则。它预言了四代通常的费米子,六代异常费米子和一种异常光子。     

非亚贝尔规范场的类粒子解

1、我们在前面的工作中,指出了一种求非亚贝尔规范场某些特定类型解的方法。本文指出此方法可以得到非亚贝尔规范场的类粒子解。我们的讨论是把此方法推广到N维空间具有O_N对称的非亚贝尔规范场,然后讨论O_N对称的亚贝尔规范场的类粒子解。研究非线性场的类粒子解,是近年来基本粒子理论研究的方向之一,它用于研究具有强相互作用粒子的结构。在这类研究中,先求出场的经典解,这些解具有有限的能量集中于空间一定区域,在运动和相互作用过程中保持这些性质,然后     

SU(n)规范场的可对易分量及带荷粒子分量

规范场的对偶荷作为拓扑不变量与荷的量子化、角动量的量子化、自旋同位旋统计的关系、稳定的孤立子解的存在等基本物理问题都有本质的连系,近来受到广泛的注意。对SU(2)规范场已经明显地将势与场强按照规范协变的方式分解为可对易化的电磁场部分及带电荷的矢介子部分,并且发现了电荷算子的同伦不变量(Kronecker指标)与对偶荷的量子数的关系。如果强子的整体SU(3)、SU(4)对称性也有对应的定域规范场,     

耗散介观RLC串并联电路在热真空态下的量子涨落

利用阻尼谐振子正则量子化方法,实现了对耗散介观RLC串并联电路的量子化,并在此基础上,研究了基于热场动力学(TFD)理论的热真空态下的电荷和自感磁通链、电压和电流的量子涨落.结果表明,在热真空态下电荷和自感磁通链、电压和电流都存在着各自的量子涨落,且量子涨落及量子涨落积不仅与电路中的器件参数有关,而且还与时间和温度有关.     

磁通量的量子化——一段个人回忆

本期“磁通量的量子化——一段个人回忆”一文,系我校名誉教授杨振宁博士今年三月在美国斯坦福大学作的学术报告。杨振宁教授与我校名誉教授李政道博士于1957年因发现宇称不守恒定律而同获诺贝尔奖,闻名于世。本文记录杨振宁教授亲身经历,生动地叙述了人们最初由猜测,摸索到理解和确认超导体中磁通量量子化现象的历史,进而指出波函数位相概念在物理学中的重要性。杨振宁教授在1954年提出规范场概念和理论,启发着物理学家们不断发现和理解新的物理现象,如W—S弱电统一模型和量子色动力学等。本文提及规范场概念和位相概念间的深刻联系,追述的往事展示了对探索自然的深入思考;对各种现象内在联系的洞悉和揭示,都将为读者带来有益的启示和感染。欣逢六十大寿,本报幸获其近作,特载刊首,藉以同庆。     

带Higgs场的紧致群规范场的结构

对紧致群G的规范场(?)引入Higgs场φ,φ取值于G的李代数g的一个正则元素类之中。文中指出,在对称性受到部分破坏后,从(?)中可分出一个子群H的整体规范场和一些相应于根子空间的复向量玻色子场。H规范场中包含了一系列的一维可换群规范场,它们的场强表达式是SU_2规范场的’t Hooft公式的推广,又得出了其对偶荷的可能的数值,证明它们只和Higgs场有关。称和复向量玻色子场对应的荷为根荷,其对偶荷的值是量子化的。对SU_N的情形,文中证明根荷和其对偶荷在N>2时满足Dirac条件。     

宇观天体、微观粒子质量谱*

据核子、暗物质粒子(中微子归入暗物质)退耦为近相对论状态的两类自由流阻尼标度理论及微观粒子遵守的自然性法则,计算了从现时宇宙到Planck粒子的天体、核子、轻子、光子等费米型粒子和它们的超对称玻色型粒子、磁单极子的质量和半径,与现有的实验数据较好相符.由Dirac的量子化条件及单元磁荷、单元电荷规范式也能给出磁单极半径.首次否定了所谓"大沙漠"区存在,它分布着三代费米子的超对称伴子(玻色子),阐明宇观天体、微观粒子的内在联系.