电磁场的二阶一般拉氏量理论及其量子化

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Bianchi恒等式在Einstein场和阿贝尔规范场中,都有很重要的应用。对如何由阿贝尔规范场的Bianchi恒等式出发,得到Maxwell方程组,本文进行了详细的研究。通过对自由电磁场的拉氏量进行补充,我们得到了一个新的二阶一般Lagrange量,它所描述的动力学系统是一个存在固有约束的正则系统。这与规范场和超引力场等是相类似的。对于我们补充的部分,我们还可以将它加入到量子电动力学的一个有源拉氏量中,得到另外一个新的拉格朗日量。  对于两次所得到的Lagrange量,我们都采取Dirac量子化的方法进行了研究。因为这个拉氏量中包含着Aμ的一次项和二次项,所以,得到的结果会与一般系统量子化结果有些不同。针对这样一个系统中的高阶正则动量,我们可以写出相应的初级约束和总哈密顿量。在量子化过程中,通过线性组合获得第一类约束后,规范和约束之间的Poisson括号一般能够组成偶数阶的反对称矩阵。我们要使所有规范和约束的数目总和成为一个偶数,因为奇数阶反对称矩阵的行列式为零,是不能求逆矩阵的,也就无法构建Dirac括号。我们选取规范的方法与自由电磁场的正则量子化方法相似,但是得到的Dirac括号中有不同的结果。
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