論文の概要: Constructing Berry-Maxwell equations with Lorentz invariance and Gauss' law of Weyl monopoles in 4D energy-momentum space
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2308.00612v2
- Date: Wed, 14 Aug 2024 14:32:34 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-08-15 18:46:43.185529
- Title: Constructing Berry-Maxwell equations with Lorentz invariance and Gauss' law of Weyl monopoles in 4D energy-momentum space
- Title（参考訳）: 4次元エネルギー-モーメント空間におけるヴェイユ単極子のローレンツ不変性とガウスの法則によるベリー・マクスウェル方程式の構成
- Authors: Yiming Pan, Ruoyu Yin,
- Abstract要約: 本稿では,Berry曲率を4次元エネルギー-モーメント空間に拡張した相互電磁場の構築について述べる。
この相互電磁場の物理的現実は、特殊相対性理論の基本原理とワイル・モノポールのガウスの法則に根ざしている。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We present the construction of a reciprocal electromagnetic field by extending the Berry curvatures into four-dimensional (4D) energy-momentum space. The resulting governing equations, termed Berry-Maxwell equations, are derived, by incorporating Lorentz invariance to constrain the parameter space of energy-momentum. Notably, these Berry-Maxwell equations exhibit dual and self-dual structures compared to the Maxwell equations. The very existence of Berry-Maxwell equations is independent of the geometrical phase of matter waves, implying that they cannot be directly derived from the time-dependent Schr\"odinger equation. Indeed, we find that the physical reality of this reciprocal electromagnetic field is rooted in the fundamental principles of special relativity and Gauss's law of Weyl monopoles. To validate our theory experimentally, we outline three effects for verification: (i) Lorentz boost of a Weyl monopole, (ii) reciprocal Thouless pumping, and (iii) plane-wave solutions of Berry-Maxwell's equations.
- Abstract（参考訳）: 本稿では,Berry曲率を4次元(4次元)エネルギー-モーメント空間に拡張した相互電磁場の構築について述べる。
ベリー・マクスウェル方程式(英: Berry-Maxwell equations)は、エネルギー運動量のパラメータ空間を制約するためにローレンツ不変性(英語版)(Lorentz invariance)を組み込むことによって導かれる方程式である。
特に、これらのベリー・マクスウェル方程式はマクスウェル方程式と比較して双対構造と自己双対構造を示す。
ベリー・マクスウェル方程式の真の存在は、物質波の幾何学的位相とは独立であり、時間依存のシュリンガー方程式から直接は導出できないことを意味する。
実際、この相互電磁場の物理的現実は、特殊相対性理論の基本原理とワイル・モノポールのガウスの法則に根ざしている。
我々の理論を実験的に検証するために、検証の3つの効果を概説する。
(i)ワイルモノポールのローレンツブースト
(二 互恵的Thouless pumping,及び
3)ベリー・マクスウェル方程式の平面波解。
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