[논문 리뷰] The massive neutrino-like particle of the non-linear electromagnetic field theory

Alexander G. Kyriakos|ArXiv.org|2004. 11. 23.

Astrophysics and Cosmic Phenomena참고 문헌 7인용 수 4

한 줄 요약

이 논문은 편미분 방정식의 형태로 디рак 방정식을 재현하는 비선형 전자기장 이론—곡선파 전기역학(CWED)—을 제안한다. 이 이론은 봉착된 원형 궤도를 따라 움직이는 원형 편광 전자기파가 편미분 방정식의 형태로 질량이 있고 중성이며 스핀-1/2인 입자와 유사한 행동을 보임을 보여주며, 표준모형의 중성자 섹터에서 발생하는 모순을 피하는 고전적 장이론 모델을 제공한다.

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.

연구 동기 및 목표

• fermions의 디рак 방정식의 수학적 구조를 재현하는 고전적 장이론을 개발하는 것.
• 표준모형의 중성자 섹터에서 발생하는 모순을 해결하기 위해 고전적 비선형 전자기 모델을 제안하는 것.
• 원형 궤도를 따라 흐르는 원형 편광 전자기파가 질량이 있고 중성이며 스핀-1/2인 입자처럼 행동함을 보이는 것.
• 양자역학적 중성자 가정을 피하고 표준모형의 중성자 질량 생성 문제를 피하는 장이론적 대안을 제공하는 것.
• 파동 해가 질량이 있는 중성 페르미온과 유사한 성질을 띠는 고전적 프레임워크를 구축하는 것.

제안 방법

• 디рак 방정식과 유사한 행렬 방정식을 가진 비선형 전자기장 이론—곡선파 전기역학(CWED)—을 수립한다.
• 비선형 장 조건 하에서 원형 궤도를 따라 전파되는 전자기파의 해를 유도한다.
• 파동의 편광 상태를 분석하여 스핀-1/2에 해당하는 헬리시티를 가진 원형 편광임을 보여준다.
• 곡선 궤도 기하학에서의 에너지-운동량 관계를 분석하여 파동 구조의 효과적 질량을 계산한다.
• 파동 해가 질량이 있는 입자와 일치하는 상대론적 분산 관계를 만족함을 보여준다.
• 파동의 역학과 질량이 있고 중성이며 반정수 스핀을 가진 페르미온의 행동 사이의 대응 관계를 설정한다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 비선형 장이론 내의 고전적 전자기파가 질량이 있고 중성이며 스핀-1/2인 입자의 성질을 띠는가?
• RQ2 CWED 방정식의 해가 원형 궤도에서 안정적이고 국소화된 파동 패킷으로 존재하는가?
• RQ3 비선형 전자기장 역학에서 파동 구조의 효과적 질량은 어떻게 유도되는가?
• RQ4 이 모델은 표준모형의 중성자 섹터에서 발생하는 이론적 모순을 어떻게 피하는가?
• RQ5 이 고전적 파동 모델에서 스핀-통계 이론 대응 관계가 유지되는가? 그리고 이는 페르미온 행동과 어떻게 관련되는가?

주요 결과

• CWED 방정식의 해는 닫힌 원형 경로를 따라 전파되는 원형 편광 전자기파를 묘사한다.
• 파동 구조는 곡선 기하학에서의 에너지와 운동량으로부터 유도된 비영인 효과적 질량을 나타낸다.
• 시스템의 역학은 스핀-1/2인 질량이 있는 입자와 일치하는 상대론적 에너지-운동량 관계를 만족한다.
• 파동의 헬리시티와 편광 구조는 중성 페르미온의 반정수 스핀과 유사한 성질을 가지며, 중성자와 유사하다.
• 이 이론은 형태상 디рак 방정식과 수학적으로 동치이지만, 표준모형의 중성자 섹터에서 발생하는 양자장이론적 문제를 피한다.
• 이 이론은 기본 스칼라 힉스 메커니즘을 요구하지 않고도 중성자 유사 행동에 대한 고전적 비양자 이론적 설명을 제공한다.