双四元数形式的电磁理论

摘要：

利用双四元数,将只存在电荷的经典电磁理论推广到同时存在电荷和磁荷的电磁对称的理论.在双四元数表述下,给出电荷磁荷系统的Hamilton作用量和对应的Lagrange函数,并从作用量原理导出场方程和场中带电磁荷粒子的运动方程.分析这些方程,证明在只存在电荷情况下新理论与通常的电磁理论一致；在电荷和磁荷都存在的情况下,新理论不仅是经典理论的推广,而且与其他考虑电荷磁荷的电磁理论有原则上的区别.新理论导出了电荷(或磁荷)产生的场对磁荷(或电荷)没有电磁作用,特别是电荷粒子与磁荷粒子(磁单极子)之间无电磁相互作用的结论.最后,根据新的双四元数电磁理论讨论了3个物理问题,(i)对磁单极子探测实验的负结果给出新的解释,即这种负结果不能否定磁单极的存在,而是表明探测实验的原理需要修正；(ii)提出磁单极子类型的物质是一种暗物质的假设；(iii)对分数电荷现象给出一种解释,即存在带不同类型电磁荷的粒子.

关键词：电磁荷、双四元数、电磁相互作用、作用量原理、磁单极、暗物质

所属期刊栏目：42

分类号：O441(电磁学、电动力学)

在线出版日期：2012-12-28（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：1029-1039