洛伦兹破缺理论：其在光子部分中的非极小扩展

物理学界不懈的努力尚未使我们获得如何将量子力学与广义相对论统一起来的解决方案，这个谜题困扰物理学家近一个世纪。当今和可预见未来的技术不足以直接达到基本理论即量子引力理论所在的普朗克能量，这导致人们去搜寻该基本普朗克层级理论的低能效应，而不管其细节如何。在本论文中，分析了此类奇异效应的一个主要候选者，即洛伦兹和 CPT 对称性的破缺。用于此类分析的作用量层级有效场论框架称为标准模型扩展（Standard Model Extension），在过去二十年已见于文献；此处，从该量子场论观点考察了此框架的非极小光子部分。显式计算了针对不同种类 CPT 破缺的所有可能极化矢量、这些极化矢量所满足的色散关系的一般形式，以及光子场相应的传播子。引入了洛伦兹破缺的特殊模型，并广泛分析了其中一个称为真空正交模型（vacuum orthogonal model）的特定模型。发现这种特定形式的洛伦兹破缺不能诱导任何在光子真空传播中可探测的效应。研究了对洛伦兹破缺的各向同性和领头阶情况，并显式展示了这一发现。