马克斯威方程与磁单极

本文给出了马克斯威方程与磁单极的关系,讨论了磁单极相应的奇异势和物理图象,最后讨论了磁单极的存在是解释电荷量子化和宇称不守恒的可能途径.     

整体规范场的量子化(Ⅰ)

本文用路径积分给出无奇弦的Dirac磁单极与电磁场及标量场相互作用的一种量子化场论的表达式,也就是给出了吴和杨的U_1群整体规范场的一种量子化方式。     

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。     

Dirac磁单极存在性的探讨

综述了磁单极在经典电磁理论和量子理论中的可能存在形式，讨论了为寻找磁单极所作的一些 实验，介绍了磁单极并入量理论可 到的焉些困难，以为基础，诬蔑科对磁单极的存在提出否定说明。     

减少磁单极质量的一种途径

很多工作中計算的磁单极質量都很大,是10~4Gev的数量級。应用旋量磁单极的观点,由于旋量磁单极具有負能解,所以給出减少磁单极質量的一种途径,本文給出一个具体的例子用以說明磁单极的質量可以减小。因而也許能将磁单极用于基本粒子的結构图象中去。     

关于NUT-taub-like时空中圆形轨道完整不变性的研究

在NUT-taub-like（NT-like）时空性质和测地线性质的基础上,研究矢量沿闭合圆形轨道的平移变换.研究结果表明具有r和两个分量的矢量,当它沿赤道平面内的圆形轨道做平移变换时,存在一个量子化的完整不变性的带状结构,这反映出引力磁单极（NUT参数）对NT-like时空的影响和作用.     

有磁单极时的势场

Dirac预言了磁单极的存在。磁单极的运动必形成磁流,于是,真空中的Maxwell方程应写成完全对称的形式:     

极端条件和非寻常条件下原子奇异特性和双子代核原子的研究

近年来极端条件和非寻常条件下原子奇异特性的研究,特别是双子代核原子奇异特性的研究受到关注。双子即带电荷的磁单极,双子代核原子是费米子-双子束缚系统的特例。这方面的研究涉及对称观念的修改、电荷量子化的解释,对宇宙演化模型、大统一模型、星际原子分子的研究等有重大影响。本项研究获得了如下结果。     

规范磁单极的引力效应

在规范磁单极度规解的基础上，研究了探测粒子在经过规范磁单极附近时的偏转，计算出了偏转角，其结果表现为规范磁单极质量和磁荷的贡献，并对这一结果进行了讨论。     

弯曲空间中的SO(10)磁单极解

本文给出在弯曲空间中SO(10)大统一模型的基本磁单极和无色磁单极的显示形式解及基本双子解。并对SO(10)磁单极解的一般形式作了简要的讨论。     

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.     

平面点电荷体系的电场线模拟

由于获得平面内不共线的点电荷体系的电场线方程的解析式十分困难,用传统的解析法模拟平面内任意点电荷体系电场线有很大的局限性。文中结合电场方程和泰勒展开式,利用电场线的性质,提出一种新的方法来模拟点电荷体系的电场线,打破了解析法模拟电场线的局限性,适用于平面内任意分布的点电荷系统。首先对这种新的模拟方法进行了公式推导,然后给出了模拟算法,并用Mathematica对两种平面内的三点电荷体系的电场线进行了模拟。     

关于电介质内部的极化电荷

本文人电磁场理论出发，导出各赂同性线性电介质内、极化电荷与极化率、极化率梯度、自由电荷、以及电场强度之间的普遍关系式，进而总结出不出现极化电荷的三种情况和出现极化电的四种情况，这是文献「１」，「２」，「３」涉及到而未统一解决的问题。     

电位移矢量■仅与自由电荷有关的条件

从电位移矢量D-■的定义式可知,一般来说D-■不仅与自由电荷的分布有关,而且还与束缚电荷的分布有关。但在一定的条件下,D-■仅与自由电荷有关,与束缚电荷无关。本文从理论上导出D-■仅与自由电荷有关的条件。     

三维地电体的静电场数值计算

为解决直流电法中三维地电体静电场的计算问题,通过静电类比,把稳定电流场的计算换为相应的静电场计算,再利用模拟电荷法求解.采用模拟电荷法建立了可以模拟稳定电流场的方程组,利用点电荷作为模拟电荷解决了三维地电体静电场数值模拟问题,编制了模拟计算程序.对球体这一典型的地电模型进行了模拟,结果与理论值相比较理想.该算法解决了以往求解静电场算法复杂、剖分困难等问题,可为电法勘探的正反演理论研究提供依据.     

电像法求解角域静电场

用几何电像法研究了二面导体角域中点电荷的电势和电场的求解,分析讨论了α角取哪些值时能用电像法求解,取哪些值时不能用电像法求解.分别计算了α等于π/2、π/3、π情况下像电荷的分布规律及电势分布规律.     

光折变液晶系统的表面电荷调制模型

为了研究载流子的注入对液晶盒中电压的影响,构建了光折变液晶系统中表面电荷调制的载流子注入模型。在外加直流电场的作用下,液晶中的载流子向表面聚集,形成界面双电层。该双电层屏蔽了大部分的外加电场,使外加电压基本上都降落在界面双电层上。非均匀光照射时,在光亮区,来自于ITO电极的电荷将越过界面,产生载流子复合。而处于暗区的表面电荷密度基本保持不变,界面电荷层继续屏蔽外加电场,在液晶体内形成了与光强空间分布相对应的空间电荷场。基于以上模型,给出了界面附近的载流子和电场的动态演化过程,理论分析与已有的实验结果非常吻合。     

在热压缩态下介观电容耦合电路中的量子涨落

利用热场动力学（TFD）方法研究了有限温度下介观电路中的噪声或涨落压缩问题，分析了对信息交换起重要作用的电路耦合部分的情况，当电路处于热压缩态时，选取不同的参数，电荷和电流的涨落分别可以得到压缩，电容耦合对分回路以及耦合区域的电荷涨落压缩有增强效应，但是对于电流则没有这样的效果。     

碳纳米管表面电荷电分布及尖端电场研究

碳纳米管具有一些特殊的物理性质，其中潜藏着重要的技术价值。从理论上具体研究了金属型碳纳米管周围的电势分布、纳米管表面电荷分布及其尖端附近的电场强度等静电特性，结果显示长径比小的碳纳米管尖端处所集聚电荷密度的相对值大，而长径比大的碳纳米管尖端处所集聚电荷密度的绝对值大，并且碳纳米管的尖端电场强度有很大的加强。这对理论上进一步探索碳纳米管的场发射机制有积极意义。     

分回路中有电阻时电感耦合电路的量子涨落

根据电阻产生的物理机制,即电子与声子的相互作用对两分回路中均有电阻的电感耦合电路进行了量子化,给出了分回路及耦合部分的量子涨落和电路中的参数与环境温度的关系.电感耦合可以降低电流的量子涨落,但是使电荷的电子涨落增大.与无耗散的电路类似,电源影响电荷和电流的大小,但不影响电荷和电流的电子涨落.以往从电荷的经典运动方程出发,通过变量代换的正则量子化方法,相当于将这里高温极限的结果应用到了低温情况.