三维 Bonnor-Melvin 磁空间中的光子环

我们对在 $(2+1)$ 维 Bonnor-Melvin 磁空间中传播的矢量玻色子的相对论动力学进行了严格分析。该空间由一个垂直于平面的磁场和非零宇宙常数 $\Lambda$ 组成。为实现此目标，我们推导了对应于 $2+1$ 维 Duffin-Kemmer-Petiau 方程自旋-1 区的完全协变量矢量玻色子方程的精确解。磁背景自然地作为 Bonnor-Melvin 解中与非线性电动力学耦合的引力场中的 $2+1+0$ 膜配置出现。通过推导数学等价于支配无质量矢量玻色子 (光子) 的 Helmholtz 方程的径向波方程，我们获得了适用于质量和无质量矢量玻色子的精确特征谱。惊人的是，我们的结果表明，光子具有有限的非零基态能，其量子态仅表现为旋转环形模式。