相对论等离子体中的斜光子、等离激元与电流等离激元及其拓扑含义
等离子体物理
2025-01-13 v2 高能物理 - 理论
光学
摘要
真空中的光子在任何惯性系中都是横波；纵光子仅作为虚态存在。通过发展相对论等离子体中电磁激发的显式协变理论，并应用 Wigner 小群方法进行基本粒子分类，我们证明了等离子体中的光子既不是横波也不是纵波；它们是斜的。等离激元同样也是电磁的且斜的。区分光子与等离激元的 Lorentz 不变特征是协变压缩率。该显式协变理论预言了电流等离激元的存在，这是一种第三斜向电磁本征模，并且它还使得研究等离子体中的光子拓扑成为可能。等离子体通过赋予光子有效质量而消除了真空中光子的 Dirac 点，但通过复活虚纵光子创造了一个倾斜的 Dirac-Weyl 点。该理论的显式协变性表明，尽管相对论透明已被广泛研究，但它在等离子体中并不存在。
引用
@article{arxiv.2404.05636,
title = {Oblique photons, plasmons, and current-plasmons in relativistic plasmas and their topological implications},
author = {Hong Qin and Eric Palmerduca},
journal= {arXiv preprint arXiv:2404.05636},
year = {2025}
}
备注
17 pages, 1 figure