引力对电磁极化的可观测效应

引力如何以可观测的方式影响电磁辐射的极化？本文在任意四维时空中，针对在几何光学极限下、具有任意极化状态的辐射，研究了引力对其观测极化的影响。我们聚焦于单个惯性观察者可观测的效应，表明沿着偏振电磁辐射的平行光轨道上的曲率可能诱导观测极化状态的可观测变化。我们找到了量化该效应的标量集合，并推导了它们的传递方程。其中两个标量，即极化度和圆极化度，是沿辐射光轨道守恒的偏振状态可观测量。我们识别出四个量化观测偏振状态变化速率的可观测量。这些可观测量及其对应的传递方程提供了引力如何影响几何光学极限下电磁辐射观测偏振状态的完整表征。偏振波动由曲率扭转引起，这一标量来源于黎曼张量，与 Weyl 张量的磁性部分、第二个 Weyl 标量以及剩余光度族旋转相关。本文结果适用于任意度规理论中的引力。