以拓扑量子化奇点作为电荷的经典电动力学理论

我们构建了一个经典电动力学理论，其中唯一容许的电荷是电磁场中的拓扑奇点，电荷量子化由Chern定理解释，从而无需Dirac磁单极。该理论允许等大小的正、负电荷，电荷符号对应于拓扑奇点的手性。给定奇点轨迹${\bf w}(t)$，可计算出与Maxwell方程对运动点电荷所得完全相同（除与电子电荷和真空介电常数相关的乘性常数因子外）的电场与磁场。该理论基于频率-波矢空间中的相对论性Weyl方程，其本征态包含奇点的位置、速度与加速度，本征值定义电荷的推迟位置。由本征态我们计算Berry联络与Berry曲率，并将这些曲率识别为电场与磁场。