[論文レビュー] The massive neutrino-like particle of the non-linear electromagnetic field theory

Alexander G. Kyriakos|ArXiv.org|Nov 23, 2004

Astrophysics and Cosmic Phenomena参考文献 7被引用数 4

ひとこと要約

本論文は、フェルミオンのディラック方程式を数学的に再現できる非線形電磁場理論—曲線波電磁力学（CWED）—を提案する。非線形場の制約下で円形軌道に閉じ込められた右回り偏光電磁波が、質量を有し、電荷をもたずスピン1/2を示す粒子として振る舞うことを示し、標準模型（SM）のニュートリノ系に起因する矛盾を解消する古典的場理論的モデルを提供する。

ABSTRACT

A special non-linear electromagnetic field theory - the curvilinear wave electrodynamics (CWED), whose equation in the matrix form is similar to the equation of the Dirac lepton theory, is offered. It is shown that the solution of this equation is the motion of the circilarly polarized electromagnetic wave on a circular trajectory. It is also shown that such wave can be considered as a massive neutral particle with half spin, similar to neutrino. This theory is mathematically concurrent to the neutrino theory of Standard Model, but does not have the contradictions of the Standard Model with last data of neutrino experiments.

研究の動機と目的

• フェルミオンのディラック方程式の数学的構造を再現する古典的場理論を開発すること。
• 標準模型（SM）のニュートリノ系における矛盾を解消するために、古典的で非線形な電磁場モデルを提示すること。
• 閉じた円形軌道に沿って伝播する円偏光電磁波が、質量を有し、電荷をもたずスピン1/2を示す粒子として振る舞うことを示すこと。
• 量子力学的ニュートリノ仮定の代替として場理論的枠組みを提供し、SMにおけるニュートリノ質量生成の問題を回避すること。
• 波動解が質量を有するニュートリノに類似た性質を示す古典的枠組みを確立すること。

提案手法

• 行列方程式がディラック方程式に類似する非線形電磁場理論—曲線波電磁力学（CWED）—を定式化する。
• 非線形場の制約下で円形軌道に沿って伝播する電磁波の解を導出する。
• 波の偏光状態を分析し、スピン1/2に対応するヘリシティを示す円偏光であることを示す。
• 曲がった軌道幾何学におけるエネルギー運動量関係を分析することで、波配置の有効質量を計算する。
• 波動解が質量を有する粒子と一致する相対論的分散関係を満たすことを示す。
• 波動の力学的挙動と、半整数スピンを有する質量を有する中性フェルミオンの挙動との対応関係を確立する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 非線形場理論における古典的電磁波が、質量を有し、電荷をもたずスピン1/2を示す性質を示すことができるか？
• RQ2 CWED方程式の解が、円形軌道上に安定で局在化した波パッケージとして存在するか？
• RQ3 波配置の有効質量は、非線形電磁場力学からどのように生じるか？
• RQ4 このモデルは、標準模型（SM）のニュートリノ系における理論的矛盾をどのように回避するか？
• RQ5 この古典的波動モデルにおいてスピン統計則の対応関係は保持され、フェルミオン的挙動とどのように関連するか？

主な発見

• CWED方程式の解は、閉じた円形パスに沿って伝播する円偏光電磁波を記述する。
• 波配置は、曲がった幾何学におけるエネルギーと運動量から導かれる非ゼロの有効質量を示す。
• 系の力学的挙動は、スピン1/2の質量を有する粒子と一致する相対論的エネルギー運動量関係を満たす。
• 波のヘリシティおよび偏光構造は、半整数スピンを有する中性フェルミオンに類似しており、ニュートリノに類似する。
• 理論は形式的にディラック方程式と同等であるが、標準模型（SM）のニュートリノ系における量子場理論的問題を回避する。
• 理論は、基本的スカラー・ヒッグス機構を必要とせず、ニュートリノに類似た振る舞いを古典的・非量子的解釈で説明可能である。