schwarzschild外场中proca光子短程线方程论文.pdfVIP

2009年 6月 重庆文理学院学报 (自然科学版) Jun．，2009 第28卷 第3期 Jouma／ofChongqingUniversityofArtsandSciences(NaturalScienceEdition) VoJ．28 N 3 Schwarzschild外场 中Proca光子的短程线方程 石东平 (重庆文理学院 电子 电气工程学院，重庆 永川 402160) [摘 要]回顾光子静止质量上限的探测结果，得出重光子(Proca光)所遵守的电磁场方程．根 据引力场 中有质量粒子的短程线方程，以球对称质量外部引力场(Schwarzschild外场)为例，讨 论处于其 中的重光子的短程线方程 ，得 出各方程对应的物理意义． [关键词]重光子；球对称引力场；短程线方程；守恒量 [中图分类号]0412．1 [文献标识码]A [文章编号]1673—8012(2009)03—0012—03 该方程最先 由普罗卡 (Proca)在上世纪 30 1 光子静止质量实验测量值上限及重 电 年代 (1930，1936)提出，因此称为 Proca方程 ，几 磁场方程 乎所有的检测光子静质量的实验均是 以此作为 重光子，即有质量的光子．目前没有任何实 理论依据的．很明显，当肛=0时，方程(1)即简 证性实验证实光子没有静止质量，因此我们认为 化为 Maxwell方程组．需要注意 的是 ，式 中的光 光子是有质量的．目前有很多实验室进行光子静 子静止质量肛是用康普顿波长的倒数表示的，换 质量的测定，但均给出的是光子静质量上限，即 算成用克(或千克)为单位表示后，光子静质量 光子如果具有静止质量 ，其静止质量不会超过上 m 与 的关系为 限．采用的实验测量方法不同，给出的上限值也 =m，c／h． (2) 存在较大的差异．目前的最新实验测定结果是采 2 引力场及其度规 用高真空精密动态扭秤调制法测得的，其值为 1．5×10 g… ． 2003年，华中科技大学罗俊等人 广义相对论 中，引力是被几何化的，因此引 测定的光子静质量结果是 i．2×10 g[2,31，该 力场反映为空间的基本性质 (时空结构)．引力 结果2004年被国际粒子物理数据组收录． 几何化后空间的性质是由度规来描写的．四维时 在量子场论中，Maxwell电磁场是 自旋为 1的 空坐标选取 =(ct，r)，根据所研究问题的性 无质量中性矢量场．如果光子具有静止质量，一个 质，可以选择直角坐标系 =(ct，，Y，z)，或者 最直接的方案就是把Mxawell电磁场改造成有质 选择球坐标系 =(ct，r，0，)． 量的中性矢量场 ，也就是将 Maxwell电磁场的拉格 在直角坐标系中，平直空间的度规为 朗 日(Lagrange)密度添加上一个形如 A 的质 一 1 O 0 l 量项，由此可得到重电磁场方程为 ： O 0 ×日 一 ot= -，一 。A C C ’ ，