伸缩子时空粒子运动方程的牛顿形式.pdf

摘要验设备和技术来说,,人们可以借助对宇宙关键词:牛顿形式,有效折射率,,能很好地描述时空大尺度物理现象,,人们认识的不断深入,广义相对论也面临着诸如引力场量子化等一些问题。近二十年来兴起的超弦理论或许能给这些问题提供某些启示,然而,超弦理论的实验检验需要很高的能量才能实现,这对人们目前的实的观测,找到一些检验弦理论的线索。比如就弦理论中的伸缩子时空来说,有着和广义相对论很不一样的性质,对每一个电磁场强不为零的解必定含有一个非常数的伸缩子,而伸缩子的出现可能会引起某些可观测的引力效应。如果把引力场当作一种光学媒介,得到的弓Τ≈辛W釉硕匠痰呐6形式便把光学和力学联系起来,使人们可以借助比较熟悉的牛顿力学方法来处理引力场中某些比较复杂的问题,使计算显得特有的简捷。,把这些伸缩子时空度规表述为各向同性度规,求得这些伸缩子时空的有效折射率,,具体考察伸缩子时空的一些经典引力效应一一比如光线弯曲。行星进动,雷达波的延迟,,如果伸缩子时空的伸缩子场足够强,可以观测伸缩子带来的这些经典引力效应的修正。因此,利用天文观测,可在某种程度上实现对弦理论的检验.:....一甃
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§介,并加以讨论】.】利用几何光学中的原理:】和慕徊椒爱因斯坦广义相对论的提出,使得人们对引力场有了一个全新的认识,引力场的研究得到前所未有的发展,,爱丁顿在其著作《空间,时间,和引力》,研究的进展却是相当缓慢的,在当时也没有得到实验上的支持,,騨利用中子干涉仪测出引力场引起的中子波函数的干涉效应,第一次在然而,由于引力场随时空点而变化,也就是说不同的时空点有不同的折射率,这无疑使得对引力场中粒子运动的描述变得复杂,从而使得引力场作为光学媒介这一观念难以得到更广泛更具体的应用。相关进展是在普通光学领域取得的,如瓻潞,,并且能够用来描述引力场中光和质量粒子的运动。物理学的情形有时就是这样,看来彼此不怎么相关的研究领域,,简单介绍瓻等人的“”光学,。最后对本文作一个总的概述。§.。年,瓻和和
≥弧~,,融塞三塞;『警一些经典引力效应【】。一佗/扩口舻/了类比硪【.借助牛顿力学中的方法,瓻等人还讨论了具有梯度折射率的媒介中的一些光学问题【浚时间速度势能质量运动方程倪一得到光线在变折射率媒介中的运动方程,并且把它表示为牛顿力学的形式:,瓻等进一步指出光学和力学的相似性,并对它们进行如果把引力场视为一种光学媒介,〉有效折射率:。弓Τ≈辛W拥脑硕真正进展是在年取得的。作用量原理:量力学光学位置动能总能量§.瓻,甆和利用最小.』
筹砉×可×纂:;线篆灰,鲁×羐,其中Ⅳ。,。利用们表示为一种简洁的与力学中牛顿第二定律相似的形式【,的牛顿形式【】:受此启发,,,相比,:簿退邓捎来描述了各向同性度规中光与质量粒子的运动,而且可用来解决一些实际物理问题。比如对一些经典引力效应的考察。两年后,珹诠阋逑喽月畚忍笨盏那樾蜗拢疾炝苏庖方案,同样利用变分原理,得到稳态时空的最小作用量,并求得稳态时空中的粒子运动方程的牛顿形式:,;这正是量度系统旋转的物理量,,那么上面这些粒子运动方程的牛顿形式可否也能用来描述引力场中的物质波的运动呢,热分析了这一情形,得到静态时空中引力场作为~种光学媒介时粒子波动方程量子力学中的的品椒ㄕ箍#瓻、,