经典单极子：牛顿、NUT 空间、引力磁场透镜与原子光谱
广义相对论与量子宇宙学
2009-09-25 v1
摘要
受牛顿《原理iones》章节的启发，我们发现了一些在经典力学中可以用携带引力磁场单极子质量的轨道来解释的精妙结果。所有轨道都位于圆锥面上！当圆锥面撕开展开后，轨道正好是与没有引力磁场单极子时所获得的椭圆与双曲线。由于这些结果的美丽与简单，我们进一步探讨了在原子物理学中类似问题，当原子核带有额外的 Dirac 磁单极子时的情形。其他人已对此进行了探索，我们概述了推导过程并给出单极子氢原子光谱的详细预测结果。最后我们回到一般相对论中的引力磁场单极子。我们解释了 NUT 空间为何虽然 NUT 空间本身是携带引力磁场单极子质量的球面时空，却具有非球形度规。我们证明了 NUT 空间中所有测地线都位于圆锥面上，并利用这一结果研究了具有引力磁场单极子的引力透镜。我们指出，正如电磁学若要容纳磁单极子及其电流势必超越麦克斯韦方程组，一般相对论也必须引入扭转以容纳引力磁场单极子及其电流分布。当然，如果单极子从未被发现，那么麦克韦式电磁学与广义相对论的成果将是双方的胜利！
引用
@article{arxiv.gr-qc/9612049,
title = {Classical Monopoles: Newton, NUT-space, gravomagnetic lensing and atomic spectra},
author = {Donald Lynden-Bell and Mohammad Nouri-Zonoz},
journal= {arXiv preprint arXiv:gr-qc/9612049},
year = {2009}
}
备注
39 pages, 9 figures and 2 tables available on request from the authors