非马尔可夫阿布拉罕–洛伦兹–狄拉克方程:无病理的辐射反作用
高能物理 - 理论
2022-12-29 v2 统计力学
量子物理
摘要
在电磁场中辐射的点电荷的运动服从阿布拉罕–洛伦兹–狄拉克(ALD)方程,其中包含了辐射反作用或自力的作用。这类描述反作用的方程,也包括引力自力或迹反常驱动的宇宙学爱因斯坦方程,含有三阶导项。它们已知具有诸如存在跑飞解、预加速中的因果性违背以及需要额外的二阶导初始条件等病理。在我们当前的计划中,我们从开放系统非马尔可夫动力学的视角重新审视这一老问题,该方法早先已应用于早期宇宙的反作用问题。此处我们考虑一个耦合到标量场的谐振原子,它有效地充当类似于标量电动力学中的超欧姆环境。我们的分析表明:a)无需为初始条件指定二阶导数;b)不存在预加速。传统处理中的这些不良特征源于不一致的马尔可夫假设:这些方程从一开始就被当作马尔可夫的,而非作为蕴含反作用的非马尔可夫运动方程之极限。若从完整的非马尔可夫动力学方程出发并审慎地取恰当的马尔可夫极限,则不会造成损害。最后,c)运动方程中的高阶导数项与跑飞解的存在之间无因果关系。若电荷的有效尺寸大于该临界值,其动力学是稳定的。当满足这一合理条件时,在非欧姆非马尔可夫动力学中被正确理解和处理的辐射反作用仍服从三阶导方程,但它不需要二阶导初始条件,且不存在预加速。
引用
@article{arxiv.2209.02219,
title = {NonMarkovian Abraham--Lorentz--Dirac Equation: Radiation Reaction without Pathology},
author = {Jen-Tsung Hsiang and Bei-Lok Hu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2209.02219},
year = {2022}
}
备注
37 pages, 8 figures