广义相对论坡印廷-罗伯逊效应的拉格朗日表述

我们提出一种拉格朗日表述，用于描述检验粒子在广义相对论性、稳态且轴对称时空中的运动。该检验粒子还受到辐射场的作用，辐射场被建模为沿背景时空零测地线传播的光子相干通量，其中包含广义相对论坡印廷-罗伯逊效应。本工作的创新之处在于，借助依赖于系统能量的积分因子，证明了广义相对论中由坡印廷-罗伯逊效应引起的耗散作用所对应的势的存在。一般而言，此类涉及耗散效应的逆问题可能不存在拉格朗日表述，尤其在广义相对论中，迄今文献尚无此类尝试的先例。我们将该广义相对论拉格朗日表述在弱场极限下约化为经典情形。此方法有助于进一步改进辐射场的处理，并包含例如对更深入理解引力波的一些启示。