論文の概要: Spacetime geometry of acoustics and electromagnetism

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2305.11448v2
• Date: Fri, 23 Aug 2024 19:53:01 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-08-28 01:17:09.311917
• Title: Spacetime geometry of acoustics and electromagnetism
• Title（参考訳）: 音響と電磁の時空幾何学
• Authors: Lucas Burns, Tatsuya Daniel, Stephon Alexander, Justin Dressel,
• Abstract要約: 音響と電磁界は、動的ポテンシャル場の観点から測定可能な場を表す。 これらの従来のポテンシャル表現に基づくスピン角運動量の標準場理論解析は、最近の実験と矛盾する。 我々は、時空の完全な幾何学的構造を用いて真空波伝搬によって強制される本質的な対称性を尊重する両方の理論の拡張を分析する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Both acoustics and electromagnetism represent measurable fields in terms of dynamical potential fields. Electromagnetic force-fields form a spacetime bivector that is represented by a dynamical energy-momentum 4-vector potential field. Acoustic pressure and velocity fields form an energy-momentum density 4-vector field that is represented by a dynamical action scalar potential field. Surprisingly, standard field theory analyses of spin angular momentum based on these traditional potential representations contradict recent experiments, which motivates a careful reassessment of both theories. We analyze extensions of both theories that use the full geometric structure of spacetime to respect essential symmetries enforced by vacuum wave propagation. The resulting extensions are geometrically complete and phase-invariant (i.e., dual-symmetric) formulations that span all five grades of spacetime, with dynamical potentials and measurable fields spanning complementary grades that are related by a spacetime vector derivative (i.e., the quantum Dirac operator). These complete representations correct the equations of motion, energy-momentum tensors, forces experienced by probes, Lagrangian densities, and allowed gauge freedoms, while making manifest the deep structural connections to relativistic quantum field theories. Finally, we discuss the implications of these corrections to experimental tests.
• Abstract（参考訳）: 音響と電磁界は、動的ポテンシャル場の観点から測定可能な場を表す。 電磁力場は、動的エネルギー運動量4-ベクトルポテンシャル場で表される時空のベクトルを形成する。 音圧と速度場は、動的作用スカラーポテンシャル場によって表されるエネルギー-運動量密度4-ベクトル場を形成する。 驚くべきことに、これらの従来のポテンシャル表現に基づくスピン角運動量の標準場理論解析は、両方の理論を慎重に再評価する動機となる最近の実験と矛盾する。 我々は、時空の完全な幾何学的構造を用いて真空波伝搬によって強制される本質的な対称性を尊重する両方の理論の拡張を分析する。 結果として得られる拡張は、時空の5つのグレードすべてにまたがる幾何学的完備かつ位相不変(つまり双対称)な定式化であり、時空ベクトル微分(すなわち、量子ディラック作用素)によって関連付けられた相補的なグレードにまたがる動的ポテンシャルと可測体を持つ。 これらの完全な表現は運動方程式、エネルギー-運動量テンソル、プローブで経験した力、ラグランジュ密度、ゲージ自由度を補正し、相対論的場の量子論に深い構造的関係を示す。 最後に,これらの補正が実験的実験に与える影響について考察する。

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