Точные решения волновых уравнений для частиц с дипольными поляризуемостями вполе плоской электромагнитной волны

  • Елена Васильевна Вакулина Брянский государственный университет им. академика И. Г. Петровского, филиал в г. Новозыбков, ул. Советская, 9, 243020, г. Новозыбков, Россия
  • Николай Васильевич Максименко Гомельский государственный университет им. Франциска Скорины, ул. Советская, 104, 246019, г. Гомель, Беларусь

Аннотация

На основании релятивистско-инвариантного лагранжиана взаимодействия электромагнитного поля с частицей с поляризуемостями, который согласуется с низкоэнергетической теоремой комптоновского рассеяния, получены ковариантные уравнения движения этих частиц вэлектромагнитном поле. Точные решения релятивистских волновых уравнений поляризующихся частиц спина 0 и 1/2 в поле плоской электромагнитной волны получены на основе дифференциальных уравнений первого порядка с помощью общих ковариантных методов Ф. И. Федорова. При решении подобного ковариантного уравнения для частицы спина 1/2 был использован метод, основанный на перестановочных соотношениях матриц и теории проективных операторов. Ковариантное уравнение для частиц спина 0 в рамках теории Даффина – Кеммера – Петью в поле плоской электромагнитной волны решалось способами, основанными на введении естественного базиса и свойствах действия матриц в пространстве волновых функций. Полученные решения могут быть использованы для расчетов квантовых электродинамических процессов взаимодействия частиц в поле плоской электромагнитной волны и определения на этой основе поляризуемостей адронов.

Биографии авторов

Елена Васильевна Вакулина, Брянский государственный университет им. академика И. Г. Петровского, филиал в г. Новозыбков, ул. Советская, 9, 243020, г. Новозыбков, Россия

кандидат физико-математических наук; доцент кафедры математики, физики и информатики

Николай Васильевич Максименко, Гомельский государственный университет им. Франциска Скорины, ул. Советская, 104, 246019, г. Гомель, Беларусь

доктор физико-математических наук; профессор кафедры теоретической физики факультета физики и информационных технологий

Литература

  1. Petrunʼkin VA. [Two-photon interactions of elementary particles at low energies]. Trudy FIAN. 1968;41:165–223. Russian.
  2. Maksimenko NV, Shulga SG. Low-energy expansion of the Compton scattering amplitude on hadron and simultaneous current switches. Yadernaya fizika. 1990;52(2-8):524 –534. Russian.
  3. Raguza S. Third-order spin polarizabilities of the nucleon: I. Physical Review D. 1993;47(9):3757–3767.
  4. Maksimenko NV, Moroz LG. Fenomenologicheskoe opisanie polyarizuemostei elementarnykh chastits v polevoi teorii. In: Mezhdunarodnaya shkola molodykh uchenykh po fizike vysokikh energii i relyativistskoi yadernoi fizike [International School of young scientists in high energy physics and relativistic nuclear physics]. Dubna: Joint Institute for Nuclear Research; 1979. p. 533–543. Russian.
  5. Andreev VV, Maksimenko NV. The polarizability of elementary particles in the field theory approach. Problems of physics, mathematics and technics. 2011;4(9):7–11. Russian.
  6. Vakulina EV, Maksimenko NV. Spin Polarizabilities and Characteristics of Spin-1 Hadrons Related to Parity Nonconser-vation in the Duffin – Kemmer – Petiau Formalism. Physics of Particles and Nuclei Letters. 2017;14(5):713–718. DOI: 10.1134/ S1547477117050120.
  7. Andreev VV, Deryuzhkova OM, Maksimenko NV. Covariant equations of motion of a spin 2 particle in an electromagnetic field with allowance for polarizabilities. Russian Physics Journal. 2014;56(9):1069–1075. DOI: 10.1007/s11182-014-0141-x.
  8. Vakulina EV, Maksimenko NV. Polarizability of pion in Duffin – Kemmer formalism. Problems of physics, mathematics and technics. 2013;3:16 –18. Russian.
  9. Ritus VI. [Quantum effects in the interaction of elementary particles with an intense electromagnetic field]. In: Ginzburg VL, editor. Kvantovaya elektrodinamika yavlenii v intensivnykh polyakh. Trudy FIAN. Tom 111 [Quantum electrodynamics of phenomena in intense fields. Proceedings of the Physical Institute of the Academy of Sciences. Volume 111]. Moscow: Nauka; 1979. p. 5–151. Russian.
  10. Fedorov FI. Gruppa Lorentsa [Lorenz Group]. Minsk: Nauka i tekhnika; 1979. 384 p. Russian.
  11. Raduk AF. [Polarizing particle with spin 1 in the field of a plane electromagnetic wave and in a constant magnetic field]. In: Kovariantnye metody v teoreticheskoi fizike [Covariant methods in theoretical physics]. Minsk: Institut fiziki AN BSSR; 1986. p. 93–101. Russian.
  12. Krylov VB, Raduk AF, Fedorov FI. Spinovye chastitsy v pole ploskoi elektromagnitnoi volny [Spin particles in the field of a plane electromagnetic wave]. [Preprint No. 113]. Minsk: Institut fiziki AN BSSR; 1976. 59 p. Russian.
  13. Beresteckiy VB, Lifshic EM, Pitaevskiy LP. Kvantovaya elektrodinamika [Kvantovaya elektrodinamika]. Moscow: Nauka; 1980. 704 p. Russian.
  14. Volkov DM. Electron in the field of flat unpolarized electromagnetic waves from the point of view of the Dirac equation. Zhur­ nal eksperimental’noi i teoreticheskoi fiziki. 1937;7:1286 –1289. Russian.
  15. Pardy M. Volkov solution for two laser beams and ITER. arXiv:hep-ph /050714141v1.
Опубликован
2019-02-10
Ключевые слова: адроны, поляризуемость, лагранжиан, комптоновское рассеяние
Как цитировать
Вакулина, Е. В., & Максименко, Н. В. (2019). Точные решения волновых уравнений для частиц с дипольными поляризуемостями вполе плоской электромагнитной волны. Журнал Белорусского государственного университета. Физика, 1, 12-18. Доступно по https://journals.bsu.by/index.php/physics/article/view/1378
Выпуск
№ 1 (2019): Журнал Белорусского государственного университета. Физика
Раздел
Физика электромагнитных явлений

Copyright (c) 2019 Журнал Белорусского государственного университета. Физика

Лицензия Creative Commons

Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial» («Атрибуция — Некоммерческое использование») 4.0 Всемирная.

Авторы, публикующиеся в данном журнале, соглашаются со следующим:

  1. Авторы сохраняют за собой авторские права на работу и предоставляют журналу право первой публикации работы на условиях лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial. 4.0 International (CC BY-NC 4.0).
  2. Авторы сохраняют право заключать отдельные контрактные договоренности, касающиеся неэксклюзивного распространения версии работы в опубликованном здесь виде (например, размещение ее в институтском хранилище, публикацию в книге) со ссылкой на ее оригинальную публикацию в этом журнале.
  3. Авторы имеют право размещать их работу в интернете (например, в институтском хранилище или на персональном сайте) до и во время процесса рассмотрения ее данным журналом, так как это может привести к продуктивному обсуждению и большему количеству ссылок на данную работу. (См. The Effect of Open Access).