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在量子辐射理论中,一直以来人们普遍认为真空涨落与辐射反作用的贡献是不确定的。后来,J.dalibard,J.Dupont-Roc和C.Cohen-Tannoudji证明,只要分离后相应的变化率是厄米量,则此不确定性可以消除。J.Audretsch和R.Müller利用此结果研究了原子与实标量场的相互作用。他们定量地分析了真空涨落和辐射反作用各自对匀加速原子自激发的贡献。
我们研究了在有边界的时空中两能级原子与无质量标量场的相互作用。边界条件的存在会改变标量场的真空涨落,这样就会改变原子的辐射性质。我们分别计算了匀速原子和加速原子平均能量的变化率。
对于匀速运动原子的情况,研究发现由于加板而得到的原子的自激发修正项在板附近是一种振荡行为。当远离板时(zωab》1),正像我们所预期的一样,这个修正项可以忽略。当无限靠近板时(zωab《1),修正部分显著增大以致可与无板时的部分相抵消,导致总的辐射率为零。
对于匀加速运动原子的情况,可以发现即使在真空中,从基态跃迁到激发态也是可能的。这是由于加板与加速的原子导致了真空涨落的改变。跟不加板的情况比较,我们可以得到一些有意义的结果。第一,原子平均激发能量变化率是原子到板的距离的函数,并且当靠近板时以振荡行为消失。第二,辐射反作用的贡献跟原子的加速度有关。而在无板的Minkowski空间,对于沿任意固有时轨道运动的加速原子,其辐射反作用是不变的。这与加板的情况截然不同。