轴子电动力学：能量-动量张量与实验检验的可能性

轴子电动力学基于电磁（EM）场及其与轴子相互作用的拉格朗日量，因此是一个物理上开放的系统。这意味着 EM 能量-动量张量的四维散度不为零，进而意味着总 EM 能量和动量（对所有空间积分后）不构成四维矢量。EM 力原则上可被实验探测，正如普通电动力学中的情况。本文前半部分在允许环境为具有恒定介电常数和磁导率介质的一般情形下，推导了轴子电动力学的能量-动量方面。后半部分讨论两个例子。其一是静态情形，其中含有轴子的均匀材料块暴露于外部强电场和磁场中。假设轴子振幅 $a(x)$（即其密度）沿一方向线性增加，我们计算了轴子生成的力。第二个例子考虑轴子不随位置而随时间为简谐变化；这是天体物理中通常假设的构型。假设从地球发向外部空间轴子云的 EM 波为高斯轮廓，我们计算了“轴子回波”这一返回信号。