閔氏時空中與標量場導(dǎo)數(shù)相耦合的加速原子的輻射性質(zhì).pdf

1、真空漲落，輻射反作用，或者二者的聯(lián)合被提出來解釋自發(fā)發(fā)射的原因，在Heisenberg圖象方法中，物理解釋的不確定性源于原子和場不同對易算符次序的選擇。Dalibard，Dupont-Roc，Cohen Tannoudji(DDC)解決了這個問題，他們認為存在一個對稱算符次序，可以使真空漲落和輻射反作用對原子變量變化率的貢獻分別厄米，且每一種貢獻都擁有獨立的物理意義，并把這種程序推廣到子系統(tǒng)和熱庫的相互作用中去，熱庫的真空漲落極化子系統(tǒng)

2、(熱庫的漲落效應(yīng))，子系統(tǒng)極化熱庫(自反作用效應(yīng))，這就是著名的DDC方法。 Jürgen Audretsch和Rainer Müller利用DDC方法研究了無邊界閔氏時空中原子與無質(zhì)量量子標量場的相互作用，討論了量子真空中任意穩(wěn)態(tài)運動原子能量的變化率，并計算了原子向平衡態(tài)的演化。他們的主要意圖是定量區(qū)分和分析真空漲落和輻射反作用各自對勻加速基態(tài)原子自發(fā)激發(fā)的貢獻，這有助于理解構(gòu)成Unruh效應(yīng)的物理基礎(chǔ)。 陸世專和

3、余洪偉運用Jürgen Audretsch和Rainer Müller的方法研究了邊界存在時兩能級加速原子與無質(zhì)量量子標量場的相互作用，邊界的出現(xiàn)修正了標量場的量子漲落，也改變了原子的輻射性質(zhì)。通過計算慣性和勻加速運動原子的平均能量變化率，發(fā)現(xiàn)邊界誘導(dǎo)的修正使激發(fā)態(tài)慣性原子的自發(fā)輻射率在邊界附近振蕩，這種振蕩方式提供了一種用實驗檢驗幾何邊界效應(yīng)的可能性。邊界的出現(xiàn)和原子加速導(dǎo)致真空漲落的改變，即使在真空，基態(tài)加速原子躍遷到激發(fā)態(tài)也有可能

4、，這可以被認為是構(gòu)成Unruh效應(yīng)的真實物理過程。 Jügen Audretsch和Rainer Müller考慮了在Minkowski空間加速度對原子輻射能級移動的影響。他們研究了兩能級原子和量子標量場的耦合，使用了Heisenberg圖象方法，分別求出了真空漲落和輻射反作用對兩能級原子Lamb移動的貢獻，并對勻加速原子的能級移動和靜止時的情況進行比較。本文用Jürgen Audretsch和Rmne Müller的方法來研

5、究與無質(zhì)量量子標量場導(dǎo)數(shù)耦合的多能級加速原子的自發(fā)激發(fā)，并分別計算真空漲落和輻射反作用對平均原子能量變化率的貢獻。我們發(fā)現(xiàn)，與原子和場之間的單極子類型的相互作用相比較，除了Unruh溫度熱庫下的修正外，這里出現(xiàn)了與加速度的平方成正比的額外修正，加速度誘導(dǎo)的修正項顯示出各向異性，對于各向同性的極化加速原子而言，縱向極化的貢獻四倍于橫向極化的貢獻。邊界的出現(xiàn)修正了量子場，也修正了與這些場相互作用的加速原子的自發(fā)激發(fā)率。在偶極子一導(dǎo)數(shù)耦合中我

6、們研究了邊界對勻加速多能級原子自發(fā)激發(fā)的影響，分別計算了修正的真空漲落和輻射反作用對原子自發(fā)激發(fā)率的貢獻，結(jié)果顯示邊界修正了激發(fā)率，使得它成為原子與邊界距離的函數(shù)。當原子越來越靠近邊界時，邊界效應(yīng)越來越明顯，平行于邊界的原子極化對自發(fā)激發(fā)率的貢獻被壓制而垂直方向的貢獻被增強。我們還研究了加速多能級原子的能級移動，分別計算了真空漲落和輻射反作用對能級移動的貢獻。與單極子類型的相互作用相比，加速度改變了真空漲落和輻射反作用的貢獻。我們的結(jié)果