虚光子是自旋为零的粒子: 在实验的最初或最终状态都不真

电磁场的非线性化证明
这样做也并非行不通，人们已经取得了各种成果．当然，研究
人员有时也提及该联系的必要性，例如文献[6]指出，在宏观电磁
场问题中所处理的电荷场实即QED中电子场的宏观极限形式，
是标量无旋场；在宏观电磁场问题中所处理的电流产生的场，在交
变情况下是电磁波场，它实即QED中光量子场的宏观极限形式，
是一个旋量场．这样，前者可归结为非齐次的无旋场算子的算子方
程，后者可归结为旋量场算子的本征方程，…...文献L16]也指出，
宏观电动力学研究应与量子电子学相结合，以确实证明电磁场的
算子理论确是QED的宏观极限形式．
限于篇幅，本文对一些重要问题尚未涉及。例如，由式(9)，即
线性Schr6dinger方程，|psi|^2给出的几率总大于零；但从Dirac相对
论波方程出发，|psi|^2这表示要协调相对论与量子力
学存在着真正的困难．1978年，P．Dirac[8]，这问题使他烦恼；
虽则别的物理学家对这种矛盾漠然置之，Dirac说他不清楚其中原
因．
另一个问题是关于虚光子(virtualphoton)，R．Feynman~63在
他的时空图分析中．指出有一种在实验的最初或最终状态都不真
正出现的被交换的光子，被称为虚光子．实际上，QED考虑的虚电
子、虚光子是自旋为零的粒子，而直到1985年也未发现自旋0的基
本粒子．S．Hawking的看法是，虚粒子是量子力学中永远不能检
测到的粒子(但又说其存在有可测量效应)．........这些科学问题似
将在2l世纪里继续深入研究．
七、电磁场的非线性
现在来看看有关场的非线性的问题．在经典场论中，首先认为
宏观物理参数eps,mu,sigma是线性媒质，其次认为对
线性媒质而言Maxwell方程组是线性的．因而，各种场矢量之间的
关系也是线性的；并且由此引出场的迭加原理，即总场可由若干部
分场相加而得；或者说，两个场解的和或它们的任何线性组合也都
是解．对于某些在微波应用的材料，例如铁氧体，它的导磁率卢不
而是信号电平的函数．这时，就有了非线性媒质．但在小信
号工作时，仍然认为有若干线性的铁氧体器件．如不满足小信号条
件时怎么办?立刻出现了非线性的微分方程组．这时，时间函数不
能用相应的复量所取代，例如不能用扣代替d／山，等等．这就是
说，人们必须处理原来的微分方程，而在大多数情况下对非线性方
程组将是束手无策．
30年代出现了Born-Infeld场方程，所做工作就是Maxwell方
程组的非线性化，称为BIEll”．它包含实变数形式、复变数形式两
大类，可以说是出现较早的非线性波方程(Non-linearwaveequa—
tion，NWE)．笔者对其没有深入研究过；但据说，弱场时BIE与
Maxwell方程组一致，强场时二者则不同．
中国科技大学沈惠川教授”‘’最近对非线性波方程提出了“两
类方程”的定义——“第一类非线性波方程”是指可由非线性自作
用项和“量子势项”共同确定孤子形状和参数的方程，“第二类非线
性方程”是指不存在“量子势项”而无法确定孤子形状和参数的方
程．他认为，Maxwell方程最终可化为d’Alembert方程：
△(psi)=1/c^2 diff(psi,t,t) (12)
进一步的推导论证可证明“量子势项”恒为零，表示方程可描述单
个局域粒子，满足A．Einstein相对论要求；Maxwell方程及BIE均是：所对应的Hamilton-Jacobi方程中没有“量子势项”，这是重要的
回顾历史，1936年10月，原籍波兰的L Infeld来到美国
Princeton大学成为A，Einstein的学生和助手，后者立即向他说明为什么Einstein不喜欢m方程处理统一场论问题的方式．.....
1964年，P．Diracr7’说，在距离电荷非常近的区域，可能要修改MaXWell场理论，使之成为非线性电动力学?!Dirae虽是举例而言，但也是指明经典场论不会没有问题．

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• "能量概率波密度" (图) -marketreflections- ♂ (458 bytes) () 08/14/2009 postreply 20:08:07

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• 思维和感觉 主体能动地，连续性地获取各种环境信息，由特定的组织或组织体系对获得的环境信息和之前的运算结果信息进行一系列的运算，得 -marketreflections- ♂ (6907 bytes) () 08/14/2009 postreply 15:10:12

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