Duální foton - Dual photon - Wikipedia
Složení | Elementární částice |
---|---|
Statistika | Bosonic |
Interakce | Elektromagnetické |
Postavení | Hypotetický |
Teoretizoval | 2000s[1][2][3][4][5] |
Elektrický náboj | 0 E |
Roztočit | 1 |
v teoretická fyzika, duální foton je hypotetický elementární částice to je dvojka z foton pod elektrická - magnetická dualita což předpovídají některé teoretické modely[3][4][5] a některé výsledky M-teorie v jedenácti rozměrech.[1][2]
Ukázalo se, že včetně magnetický monopol v Maxwellovy rovnice zavádí jedinečnost. Jediným způsobem, jak se vyhnout singularitě, je zahrnutí druhého čtyřvektorového potenciálu, zvaného duální foton, kromě obvyklého čtyřvektorového potenciálu, fotonu.[6] Dále bylo zjištěno, že standardní Lagrangeova elektromagnetismu není dvojí symetrická, což způsobuje dvojí asymetrické problémy tenzorů energie - hybnost, spin a orbitální moment hybnosti. K vyřešení tohoto problému byla navržena duální symetrická Lagrangeova elektromagnetismu,[3] který má soběstačnou separaci rotace a orbitálních stupňů volnosti. Poincarého symetrie naznačují, že duální elektromagnetismus přirozeně vytváří autokonzistentní zákony zachování.[3]
Duální elektromagnetismus
Volný elektromagnetické pole je popsán kovariantou antisymetrický tenzor pořadí 2 podle
kde je elektromagnetický potenciál.
Duální elektromagnetické pole je definován jako
kde označuje Hodge dual, a je Tenzor Levi-Civita
Pro elektromagnetické pole i pro jeho duální pole máme
Pak pro dané rozchodové pole , duální konfigurace je definován jako [2]
kde potenciál pole dvojitého fotonu a není lokálně spojen s původním potenciálem pole .
p- forma elektrodynamiky
Zevšeobecnění Maxwellovy teorie o p-formě elektromagnetismus je popsán a měřidlo neměnné 2-forma definováno jako
- .
který splňuje pohybovou rovnici
kde je Operátor hvězd Hodge.
Z toho vyplývá následující akce v vesmírný čas potrubí :[7][8]
kde je dvojí z měřidlo neměnné 2-forma pro elektromagnetické pole.
Tmavý foton

The tmavý foton je spin-1 boson spojené s U (1) měřicí pole, což by mohlo být bezhmotné[10] a chová se jako elektromagnetismus. Ale může to být nestabilní a masivní, rychle se rozpadne elektron -pozitron páry a komunikovat s nimi elektrony.
Tmavý foton poprvé navrhl v roce 2008 Lotty Ackerman, Matthew R. Buckley, Sean M. Carroll, a Marc Kamionkowski vysvětlit „anomálie g – 2“ v experimentu E821 v Brookhaven National Laboratory,.[11] Přesto to bylo vyloučeno v některých experimentech, jako je Detektor PHENIX na Relativistický těžký iontový urychlovač v Brookhavenu.[12]
V roce 2015 Ústav jaderného výzkumu Maďarské akademie věd v Debrecín Maďarsko navrhlo existenci nového, lehkého spin-1 boson, nazvaný Částice X17, 34krát těžší než elektron[13] který se rozpadá na pár elektronů a pozitronů s kombinovanou energií 17 MeV. V roce 2016 bylo navrženo, že se jedná o X-boson s hmotností 16,7 MeV, která vysvětluje G-2 anomálie mionů.[13][14]

Viz také
- Kalb – Ramondovo pole
- elektrodynamika ve tvaru p
- Duální graviton
- Magnetický monopol - Hypotetická částice s jedním magnetickým pólem
- smyčka Hooft
- Anomální magnetický dipólový moment - Kvantové pole - teoretické rozdíly magnetických vlastností, než se očekávalo od klasických teorií
- Foton - Elementární částice nebo kvantum světla
- Photino - Hypotetický superpartner fotonu
- Elektromagnetismus - Vědecký obor zabývající se fenomény elektřiny a magnetismu
- Elektromagnetická matematika - Formulace elektromagnetismu
- Kvariantní Maxwellovy rovnice
- Maxwellovy rovnice - elektromagnetismus obecně relativita
- Tmavý foton - Hypotetická část nosiče síly spojená s temnou hmotou
- Tmavé záření - Postulovaný typ záření, které zprostředkovává interakce temné hmoty
Reference
- ^ A b Tong, D .; Lambert, N. (2008). "Membrány na Orbifoldu". Dopisy o fyzické kontrole. 101 (4): 041602. arXiv:0804.1114. Bibcode:2008PhRvL.101d1602L. doi:10.1103 / PhysRevLett.101.041602. PMID 18764318. S2CID 655777.
- ^ A b C Bakas, I. (2010). "Duální fotony a gravitony". Publ.Astron.Obs.Belgrade. 88: 113–132. arXiv:0910.1739. Bibcode:2010POBeo..88..113B.
- ^ A b C d E Bliokh, K. Y .; Bekshaev, A. Y .; Nori, F. (2013). "Duální elektromagnetismus: helicita, spin, hybnost a moment hybnosti". New Journal of Physics. 15 (3): 033026. arXiv:1208.4523. Bibcode:2013NJPh ... 15c3026B. doi:10.1088/1367-2630/15/3/033026. S2CID 14501052.
- ^ A b Elbistan, M .; Duval, C .; Horváthy, P. A .; Zhang, P.-M. (2016). "Dualita a helicita: symplektický pohled". Fyzikální písmena B. 761: 265–268. arXiv:1608.01131. Bibcode:2016PhLB..761..265E. doi:10.1016 / j.physletb.2016.08.041. S2CID 119176701.
- ^ A b Elbistan, M .; Horváthy, P. A .; Zhang, P.-M. (2017). "Dualita a helicita: přístup funkce fotonových vln". Fyzikální písmena A. 381 (30): 2375–2379. arXiv:1608.08573. Bibcode:2017PhLA..381.2375E. doi:10.1016 / j.physleta.2017.05.042. S2CID 119180293.
- ^ Singleton, D. (1996). "Elektromagnetismus s magnetickým nábojem a dvěma fotony". American Journal of Physics. 64 (4): 452–458. arXiv:1106.1505. Bibcode:1996AmJPh..64..452S. doi:10.1119/1.18191. S2CID 119714958.
- ^ Henneaux, M .; Teitelboim, C. (1986). „elektrodynamika p-formy“. Základy fyziky. 16 (7): 593–617. Bibcode:1986FoPh ... 16..593H. doi:10.1007 / BF01889624. S2CID 59436726.
- ^ Henneaux, M .; Bunster, C. (2011). „Akce za zkroucenou sebe-dualitu“. Fyzický přehled D. 83 (12): 125015. arXiv:1103.3621. Bibcode:2011PhRvD..83l5015B. doi:10.1103 / PhysRevD.83.125015. S2CID 119268081.
- ^ „Pohled: Nové světlo vrhané na temné fotony“ (Tisková zpráva). Americká fyzická společnost. 10. listopadu 2014.
- ^ Carroll, Sean M. (29. října 2008). "Tmavé fotony". Citováno 23. února 2015.
- ^ Bennett, G. W .; Bousquet, B .; Brown, H. N .; Bunce, G .; Carey, R. M .; Cushman, P .; Danby, G. T .; Debevec, P. T. (7. 4. 2006). "Závěrečná zpráva o anomálním měření magnetického momentu E821 mionu na BNL". Fyzický přehled D. 73 (7): 072003. arXiv:hep-ex / 0602035. Bibcode:2006PhRvD..73g2003B. doi:10.1103 / PhysRevD.73.072003. S2CID 53539306.
- ^ Walsh, Karen McNulty (19. února 2015). „Data z RHIC, další experimenty téměř vylučují roli„ temných fotonů “jako vysvětlení anomálie„ g-2 ““. PhysOrg. Citováno 23. února 2015.
- ^ A b Cartlidge, Edwin (2016). „Nalezla maďarská fyzikální laboratoř pátou přírodní sílu?“. Příroda. doi:10.1038 / příroda.2016.19957. S2CID 124347962.
- ^ Feng, J. L .; Fornal, B .; Galon, I .; Gardner, S .; Smolinsky, J .; Tait, T. M. P .; Tanedo, P. (2016). „Protophobic Interpretation Fifth-Force of the Observed Anomaly in 8Be Nuclear Transitions“. Dopisy o fyzické kontrole. 117 (7): 071803. arXiv:1604.07411. Bibcode:2016PhRvL.117g1803F. doi:10.1103 / PhysRevLett.117.071803. PMID 27563952. S2CID 206279817.