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引力场论中的点状电荷

综合物理 2018-09-07 v3 广义相对论与量子宇宙学

摘要

带电基本'点粒子'的存在仍然是理论物理学中一个基本未解的谜题。本作在不借助弦论的情况下,通过引入引力重新审视了这一问题。利用爱因斯坦引力场方程,在一般静态各向同性度规下,以带电物质质量和电磁场的完整能量 - 动量张量作为源项,涌现出一个具有明确定义特征半径的新精确解,质量和电荷在此处聚集:rc=rero/2r_{\rm c}{=}\sqrt{r_{\rm e}r_o/2}——其中 re=Q2 ⁣/4πϵomc2r_{\rm e}{=}Q^2\!/4\pi\epsilon_omc^2 是与总电荷 QQ 相关的'经典'半径,而 ro=2mG/c2r_o{=}2mG/c^2 是属于可观测质量 mm 的 Schwarzschild 半径(对于电子,有 re1015r_{\rm e}{\approx}10^{-15}m 和 ro1057r_o{\approx}\,10^{-57}m)。由此产生的'Einstein-Maxwell'引力电子半径也可写为 rc=Pαer_{\rm c}{=}\ell_{\rm P}\sqrt{\alpha_{\rm e}},其中 P=G/c31035\ell_{\rm P}{=}\sqrt{\hbar G/c^3}{\approx}10^{-35}m 是基本 Planck 长度,αe=e2 ⁣/4πϵoc1/137\alpha_{\rm e}{=}e^2\!/4\pi\epsilon_o\hbar c{\approx}1/137 是精细结构常数,由此得出 rcelectron=1.38063×1036r_{\rm c}^{\rm electron}{=}1.38063{\times}10^{-36}m。

关键词

引用

@article{arxiv.1408.4796,
  title  = {Pointlike electric charge in gravitational field theory},
  author = {H. Dekker},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1408.4796},
  year   = {2018}
}

备注

13 pages, 2 figures