轴子电动力学：格林函数、零点能与旋光性
高能物理 - 理论
2023-08-09 v3
摘要
从轴子电动力学理论出发，我们利用格林函数推导出电磁 Casimir 能的轴子修正，分别考虑轴子场初始假定为纯时间依赖的情形与轴子场构型为静态畴壁的情形。第一种情形意味着在具有两块无限平行导电板的常规 Casimir 装置中，振荡轴子背景被视为静止的轴子流体；第二种情形中我们估算作用于轴子畴壁上的辐射压。我们拓展了先前理论以纳入有限温度。讨论了多种应用。1. 我们综述轴子电动力学理论，特别是线性介电与磁性材料中的能量–动量守恒。我们拓展 Brevik 与 Chaichian (2022) 及 Patkos (2022) 的先前结果来处理后一方面。2. 采用振荡轴子背景模型，借助格林函数方法讨论了两平行板间 Casimir 力的轴子诱导修正。3. 我们计算了有限温度 T 下作用于轴子畴壁上的辐射压。我们关于振荡轴子场与畴壁的结果亦有益于凝聚态物理，其中“轴子拓扑绝缘体”以 Chern–Simons 相互作用（如轴子电动力学中者）与电磁场耦合，且存在类似于时间依赖轴子场与畴壁的实验系统，如 Jiang, Q. D., & Wilczek, F. (2019) 与 Fukushima 等人 (2019) 所示。4. 我们将假定时间依赖或空间依赖轴子构型的结果与 Sikivie (2021) 及 Carrol 等人 (1990) 关于轴子电动力学旋光性的讨论进行比较。
引用
@article{arxiv.2302.13129,
title = {Axion electrodynamics: Green's functions, zero-point energy and optical activity},
author = {Amedeo M. Favitta and Iver Brevik and Masud Chaichian},
journal= {arXiv preprint arXiv:2302.13129},
year = {2023}
}
备注
To appear in the Annals of Physics