从电磁统一到电弱统一

概括介绍从“电磁统一”到“电弱统一”的研究历程，并指出这一研究的科学意义以及可能给予后继研究者在科研方法上的启示．     

磁单极子之谜

 在历史上,人们最初认为磁现象是正负磁荷产生的。但是,长期以来,从没有人发现过单独的磁北极或磁南极。因此,传统上认为磁是一种固有的双极现象,即任何一块磁体无论怎样细分,最后每一小块磁体总是显示出两个相反磁性区--磁北极和磁南极,这就是两磁极的不可分性。在安培提出分子电流是物质磁性的基本来源之后,这种不可分性得到了完满的解释。此后又断言,单独的磁荷或磁荷的基本单元--磁单极子是不存在的。这一论断构成了宏观电磁理论的基础,例如磁场的高斯定理就是自然界不存在磁单极子的数学表述。然而,这并不妨碍探索微观领域中是否存在磁单极子成为物理学家很感兴趣的一个课题。     

关于磁单极子的探索

磁单极子的概念自狄拉克提出以来,科学家一直都在努力寻找。虽然在理论上进行了深入的研究,但是在实验中,迄今仍然没能找到它们存在的确凿证据。文章从麦克斯韦方程组的对称性及电荷量子化的角度介绍了磁单极子的提出,磁单极子的单位及性质。并介绍了关于磁单极子的实验探索,除了历史上著名的两次实验外,科学家还在自旋冰中观察到磁单极子的“准粒子”。     

磁单极子进展概述

自磁单极子概念被狄拉克提出以来,不管是理论还是实验物理学家都一直在努力寻找,但迄今仍然没能找到它们存在的确凿证据.最近,一些凝聚态物理学家声称在动量空间以及自旋冰材料中找到了磁单极子存在的有力证据,并通过磁单极子的集体激发行为解释了一些新颖的物理现象.这使得磁单极子艰难的探索之路出现了一丝新的曙光.作为电动力学教学内容的补充,本文拟把磁单极子的最新进展做一个概述,让大学生对此有一个全面的认识,从而激发他们学习和科研的兴趣.     

磁单极子的魅影

<正>2009年9月,德国和法国的两个科学研究小组在当月出版的《科学》杂志上发表论文,宣布他们在一种特殊的晶体中观察到了"磁单极子"的存在以及这些磁单极子在一种实际材料中出现的过程。看起来,这几乎是可以改写教科书的重大发现。假如真的发现了磁     

磁单极子面临新的技术性难题

研究磁单极子发现,它的纯N性磁场线和纯S性磁场线,存在难以连接成线的问题,并且与传统的磁场线在结构上不同,能否取代传统磁场又是一个问题;在不违背同性相斥,异性相吸规则前提下,能否解决所提问题,这是磁单极子面对的新问题。     

回望寻找磁单极子的漫漫迷路

简述了国内外物理学家寻找磁单极子的实验进程,并分析了实验尚未成功的原因及提出今后实验的方向．     

含整体单极子黑洞场中的吸附和辐射

本文研究了在含整体单极子的黑洞场中质量亏损效应,计算了被吸附的(落向质量中心的)中性粒子的质量亏损,进而计算了被吸附的质量球壳以及极限情况下质量球的质量亏损.这些物质的质量亏损最终将转化为能量辐射. 关键词： 广义相对论 整体单极子 黑洞 质量亏损     

单极子荷电黑洞时空背景中有质量标量场的衰减

通过对在单极子荷电黑洞背景中有质量标量场后期演化的研究,发现振荡反幂函数的衰减方式支配了有质量标量场的后期衰减.有质量标量场在单极子荷电黑洞时空背景中的后期衰减比在无整体单极子的ReissnerNordstrm时空度规下的后期衰减更快     

Branch Processes of Regular Magnetic Monopole

In this paper, by making use of Duan＇s topological current theory, the branch process of regular magnetic monopoles is discussed in detail. Regular magnetic monopoles are found generating or annihilating at the limit point and encountering, splitting, or merging at the bifurcation point and the degenerate point systematically of the vector order parameter field φ（x）. Furthermore, it is also shown that when regular magnetic monopoles split or merge at the degenerate point of field function φ, the total topological charges of the regular magnetic monopoles are stilI unchanged.     

Aligned Electric and Magnetic Weyl Fields

The results on the non-existence of purely magnetic solutions are extended to the wider class of spacetimes which have homothetic electric and magnetic Weyl fields. This class is a particularization of the spacetimes admitting a direction for which the relative electric and magnetic Weyl fields are aligned. We give an invariant characterization of these metrics and study the properties of their Debever null vectors. The directions observing aligned electric and magnetic Weyl fields are obtained for every Petrov-Bel type.     

The Three-Dimensional Dirac Oscillator in the Presence of Aharonov-Bohm and Magnetic Monopole Potentials

No Heading We study the Dirac equation in 3+1 dimensions with non-minimal coupling to an isotropic radial three-vector potential and in the presence of a static electromagnetic potential. The space component of the electromagnetic potential has angular (non-central) dependence such that the Dirac equation separates completely in spherical coordinates. We obtain solutions for the case where the three-vector potential is linear in the radial coordinate (Dirac oscillator) and the time component of the electro-magnetic potential vanishes. The relativistic energy spectrum and spinor eigenfunctions are obtained.     

磁单极与磁洛伦兹力

概述了磁单极概念的历史发展,从洛伦兹变换出发,利用电磁场张量和四维力的协变性以及电荷相对论不变,直接证明了运动磁单极受磁洛伦兹力,建议了一个磁洛伦兹力的验证方案,并用磁洛伦兹力公式导出狄拉克电荷量子化条件．证明了磁洛伦兹力公式具有与库仑定律相同的精确度．     

强电,磁场中的原子

简要地叙述了强电场和强磁场中的原子物理问题的研究进展，着重介绍了原子电场电离的实验结果和理论分析，对称性对磁场中原子行为的影响，以及与经典混沌和量子谱相关的共振现象。     

一种包括三代费米子的统一模型

提出了一种定义在10维时空上的SO(17)统一模型,通过相对于陪集空间SU(3)/U(1)×U(1)×Z₂的维度退化,得到了具有三代轻费米子的标准模型.     

Anticommutative Electric and Magnetic Charges, and the Monopole Question

The monopole question is treated anew in the light of a recent, strictly covariant,extended formulation of fermion quantum field theory naturally including alsoa pseudoscalar variety of conserved charges. The essential novelty lies in theresulting quantum property of anticommutivity between scalar and pseudoscalarcharge varieties, which should in particular apply to electric and magnetic charges.As an immediate outcome, there should no longer be any (Dirac-like) quantizationcondition relating these charges and binding the magnetic elementary charge tohave a very great strength. A generalized Lagrangian approach to the monopoleproblem is made truly viable, leading to two independent local gauge couplingswhich are separately generated by the electric and magnetic elementary chargesand are not allowed to interfere. This would prevent electric and magneticmonopoles from mutually interacting and would particularly account for theabsence of magnetic sources in ordinary electromagnetism. Within such aframework, an electric charge eigenstate with a nonzero eigenvalue is bound tohave a null magnetic charge expectation value, and the magnetic dipole momentof an electrically charged point fermion may actually be seen as resulting fromthe additional internal presence of a single magnetic charge subjected to a maximaluncertainty in sign. An easy estimate makes it allowable to assign to this chargea strength just equal to that of the partner electric charge. Such a conjecture leadsto a dual model of a charged point fermion where the electric and magneticroles can well be interchanged with no observable effects. In the associatedformalism, duality symmetry is already included without the need to appeal toany missing electromagnetic phenomenology to be discovered.     

杨-密耳斯理论的单极机制

对于未加规范条件的杨-密耳斯理论,提出了SU(2)规范场一种新的离壳分解.在一定的规范条件下,该分解可以导出类似于Skyrme-Faddeev形式的Wilson作用量并在经典层次上肯定了色单位矢量场的高阶导数的存在.进一步独立地证明了’tHooft关于低能杨-密耳斯理论的单极动力学是投射无关的猜想.     

单极巨共振弛豫过程

用BNV方程讨论了中能重离子反应形成的热核单极巨共振(GMR)的驰豫过程.计算表明,球形热核GMR振荡是各向同性的,共振能与E_GMR=80A^－1/3公式给出的数值基本一致.核子碰撞和粒子逃逸是引起热核GMR阻尼衰减的主要原因.     

380V电永磁控制器的设计与实现

设计了一个以STM32F103为控制核心的电永磁控制器,实现了在交流380V输入电压下, 对电永磁本体进行充退磁。系统输入电压经同步变压器降压处理后,由过零检测电路获取过零信号,然后通过STM32F103输出脉冲串,经脉冲变压器KCB6743加至可控硅,实现了半波整流电路精确的功率输出;灵活简单的按键操作以及完整的显示功能,很好的实现了人机互动。通过测试本系统能准确的对电永磁本体充退磁操作,并且能够通过按键设置充退磁电流,实现电永磁的磁力大小调整。该控制器具有成本低、易操作、通用性强以及高可靠性的特点,使其广泛应用于电磁领域。