[論文レビュー] Historical Note on the Relativistic Theories of Electromagnetism

Valeri V. Dvoeglazov|ArXiv.org|Feb 19, 1998

Relativity and Gravitational Theory参考文献 17被引用数 12

ひとこと要約

この論文は、マジョラナ＝オッペンハイマー電磁力学、サックスの素粒子理論、遠隔作用アプローチ、および縦モードを含む一般化ゲージ理論を含む、電磁気学の代替相対論的形式をレビューする。ウィーンベルク 2(2J+1)形式およびマジョラナの中性粒子理論が、ゲージ理論に基づく場の理論における未解決課題に直面する中で、標準的量子電磁力学の代替的 Formalism として、光の量子理論の基盤として有望であると強調している。

ABSTRACT

Quantum electrodynamics is the well-accepted theory. However, we feel it is useful to look at formalisms that provide alternative ways to describe light, because in the recent years the development of quantum field theories based primarily on the gauge principle has encountered considerable difficulties. There is a wide variety of generalized theories and they are characterized mainly by the introduction of additional parameters and/or longitudinal modes of electromagnetism. The Majorana-Oppenheimer form of electrodynamics, the Sachs' theory of Elementary Matter, the analysis of the action-at-a-distance concept, presented recently by Chubykalo and Smirnov-Rueda, and the analysis of the claimed `longitudinality' of the antisymmetric tensor field after quantization are reviewed in this essay. We also list recent advances in the Weinberg 2(2J+1) formalism (which is built on First Principles) and in the Majorana theory of neutral particles. These may serve as starting points for constructing a quantum theory of light.

研究の動機と目的

• 標準的量子電磁力学を超える代替相対論的電磁気学理論を検討すること。
• 電磁場に追加のパラメータや縦モード自由度を導入する形式主義を調査すること。
• ウィーンベルク 2(2J+1)形式およびマジョラナの中性粒子理論が、光の量子理論の出発点としての妥当性を評価すること。
• 遠隔作用電磁力学およびテンソル場の量子化における歴史的・概念的発展を分析すること。

提案手法

• 縦モードを許容し、非アーベル構造を持つ電磁力学のマジョラナ＝オッペンハイマー形式をレビューすること。
• 素粒子と場の相互作用を統合的に扱う枠組みとしてのサックスの素粒子理論を分析すること。
• チュビカロとスミルノフ＝ルエダが発展させた遠隔作用電磁力学のアプローチを検討すること。
• 光子場に追加のパラメータおよび縦成分を導入する一般化ゲージ理論を調査すること。
• 初等的原理から質量のあるベクトル場を構成し、ユニタリティおよびローレンツ不変性を保つウィーンベルク 2(2J+1)形式を評価すること。
• 量子化後に反対称テンソル場に「縦モード」が現れることの意味を議論すること。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 縦モードを含む一般化電磁力学は、標準的量子電磁力学と比べて整合性および予測力においてどのように異なるか？
• RQ2 ウィーンベルク 2(2J+1)形式は、光の量子理論を構築するにあたり、どのような概念的・形式的利点を有するか？
• RQ3 遠隔作用形式の電磁気学は、局所場理論の代替として実用的であると考えられるか？
• RQ4 反対称テンソル場に量子化後に縦モードが現れることは、量子場理論の構造にどのような意味を持つか？
• RQ5 マジョラナの中性粒子理論およびマジョラナ＝オッペンハイマー形式は、電磁場の量子化理解をどのように深めるか？

主な発見

• マジョラナ＝オッペンハイマー形式は、縦モードを含む一貫性のある相対論的電磁気学の枠組みを提供し、標準的QEDとは異なる道を示唆している。
• サックスの素粒子理論は、物質と場の相互作用を統合的に扱うアプローチを提示し、粒子構造と場のダイナミクスの間のより深い関係を示唆している。
• チュビカロとスミルノフ＝ルエダが精錬した遠隔作用アプローチは、非局所的だがローレンツ不変な電磁相互作用の記述を提供している。
• ウィーンベルク 2(2J+1)形式は、初等的原理から質量のあるベクトル場を成功裏に構成し、ユニタリティおよびローレンツ不変性を保っている。これは、光の量子理論の基礎として有効である可能性がある。
• 反対称テンソル場の量子化後に「縦モード」が現れるという主張は、標準ゲージ理論を拡張する新たな自由度の存在を示唆している。
• マジョラナの中性粒子理論は、中性で質量のあるベクトルボソンを記述するための形式主義を提供しており、代替の量子場理論モデルにおける光に類似した場の記述に役立つ可能性がある。