粒子间场与辐射反作用对束流动力学的影响

相对论性粒子在强电磁场中的动力学可由朗道-利夫希茨（LL）方程描述，其中辐射反作用（RR）通过自力计入，而粒子间场常作为近似被忽略。然而，为保证能量-动量守恒，特别是在相干辐射期间，必须计入粒子间场。在此我们给出：（i）解析证明表明，无散度且描述相互作用电荷通用系统的 Hamilton-Rohrlich-Dirac 作用的能量-动量守恒定律满足因果性并给出物理上合理的结果；（ii）将 LL 方程简单推广至多粒子情形，作为总场（即外场与粒子间场之和）的函数进行求值。通过对与激光脉冲碰撞的中性相对论性电子-正电子束（e^-/e^+）进行第一性原理数值模拟，表明该理论在同时计入粒子间场和 RR 时满足能量-动量守恒；以及（iii）粒子间场与 RR 的联合效应主要影响粒子能量分布的尾部。此外，我们的第一性原理模拟表明，当大部分辐射能量为非相干时，粒子间场对束流能量损失的影响变小。