重光子與引力子的相互作用.pdf

1、引力波是Einstein廣義相對論的重要預(yù)言。這一預(yù)言的證實，將是對廣義相對論最有效、最嚴格和最激動人心的檢驗。幾十年來，引力波的探測成為物理學(xué)研究的重要課題。在過去的30多年中，科學(xué)家在引力波探測方面進行了大量的工作，但是至今都沒有獲得引力波存在的直接證據(jù)。目前為止，對PSR1913+16致密雙星輻射阻尼效應(yīng)的觀測，仍然是引力波存在性的唯一間接證據(jù)。 而光子靜質(zhì)量問題的探究，則是人們一直孜孜以求的另一個重要問題。Maxwell

2、的電磁理論和Feynman的量子電動力學(xué)對光子零質(zhì)量的認定，本質(zhì)上只是一個理論假定。雖然目前的物理學(xué)實驗支持了這個假定的高度準確性，但是，人類對物理世界的真理的追求，促使人們對這個假定作出了大量深刻的追問。光子靜質(zhì)量的存在與否，將是對狹義相對論光速不變原理的重要檢驗。為此人們設(shè)計了多種類型的光子靜質(zhì)量的探測實驗，當(dāng)然，目前也沒有獲得肯定性的結(jié)果。而量子場論規(guī)范自發(fā)破缺的理論探討，可以為可能存在的光子靜質(zhì)量問題提供一個理論解釋。

3、本文廣泛涉獵了前人在光子與引力子相互作用研究領(lǐng)域的大量工作，包括對普通電磁波在引力場作用下的行為的研究，以及非零質(zhì)量光子電磁波在靜態(tài)引力場作用下的行為的研究等等。在歸納總結(jié)前人工作的基礎(chǔ)上，本文作者發(fā)現(xiàn)了前人工作中遺留的一個空白——從量子場論的角度對非零質(zhì)量光子與引力子的相互作用的研究。在本文中，作者給出了有質(zhì)量光子與量子化引力波場之間相互作用的拉格朗日密度函數(shù)，并定性地給出了非零質(zhì)量光子與引力子相互作用的低階Feynman規(guī)則。從而，