教学大纲 电动力学 (08 小时) 电动势和运动电动势、法拉第电磁感应定律和磁场中的能量、麦克斯韦方程组、麦克斯韦如何固定安培定律、物质中的麦克斯韦方程组、边界条件 电动力学中的守恒定律 (06 小时) 连续性方程、坡印廷定理、电动力学中的牛顿第三定律、麦克斯韦应力张量、动量守恒定律、角动量 电磁波 (08 小时) 一维波、真空和物质中的电磁波、物质中的吸收和弥散、导波 势与场 (07 小时) 标量势和矢量势、规范变换、库仑规范和洛伦兹规范、延迟势、 Jefimenko 方程、Lienard-Wiechert 势、移动点电荷的场辐射(06 小时)电偶极子辐射和磁偶极子辐射、任意源的辐射、点电荷辐射的功率、辐射反应电动力学和相对论(07 小时)狭义相对论和相对论力学、相对论电动力学、场张量、张量符号中的电动力学。
在本文中,我们将证明宇宙学与普朗克尺度之间存在联系。近年来,人们已经证明,普朗克长度可以独立于 G 、¯ h 和 c 确定,而且一系列宇宙学预测可以仅从两个常数(即普朗克长度和引力速度)推导出来。引力速度可以很容易地在不知道光速的情况下确定 [ 1 , 2 ]。这为宇宙学提供了一个新的视角,并证明了普朗克尺度与宇宙学之间存在联系。这与最近将广义相对论与康普顿频率和普朗克尺度联系起来的广义相对论量化理论完全一致。我们研究了弗里德曼宇宙学和最近基于 Reissner-Nordstrom、Kerr 和 Kerr-Newman 度量的极值解引入的宇宙学。1
2实际上,1919年的日食结果并不是有时描绘的那么简单的确定性。尽管在爱丁顿探险方面收集的数据与一般相对论的理论一致,但来自另一个团队使用的望远镜之一的数据似乎挑战了它。但是,由于技术人工制品,后一个数据集被排除在分析之外。这一决定将导致后来针对爱丁顿11的偏见 - 据说他是“一般相对论的热情支持者”(第37页; 12; 12) - 尽管最近对数据的重新分析证明了原始研究的结论13。除了以后的争议外,还值得注意的是,探险报告的出版
爱因斯坦的一般相对性彻底改变了我们对重力的理解,将其描述为时空的曲率。但是,当探索黑洞和大爆炸的极端条件时,相对论与量子力学发生冲突,这表明需要更深的理论:量子严重性。在本次会议上,黑洞的作用将被分析为自然研讨会,以测试相对论的局限性并研究新的理论方法。将讨论黑洞的熵,全息原理和信息悖论的概念,这些原理质疑现代物理的基础。的目标是探索寻找统一的量子引力理论的最新进展及其对我们对宇宙的理解的影响,从大爆炸之后的第一时刻到时空本身的结构。
摘要:我们利用相对论量子力学来开发通用量子场论基础,适用于理解、分析和设计通用量子天线,以用于安全量子通信系统和其他应用。本文将量子天线视为能够产生我们称之为“量子辐射”的抽象源系统。我们从通用相对论框架出发,其中量子天线系统以基本量子时空场建模。在开发一个框架来解释如何使用微扰相对论量子场论 (QFT) 的方法理解量子辐射之后,我们深入研究了受控抽象源函数的量子辐射问题。我们在中性 Klein-Gordon 线性量子天线的情况下说明了该理论,概述了构建源 - 接收器量子天线系统格林函数的一般方法,后者可用于计算各种候选角量子辐射方向性和增益模式,类似于经典天线理论中的相应概念。我们预计,所提出的形式体系可能会得到扩展,以处理量子通信应用中大量其他可能的受控辐射类型,例如标量、费米子和玻色子粒子的产生,其中每种粒子都可能是无质量的,也可能是质量的。因此,我们的目标是将天线的概念扩展到电磁波之外,现在我们提出的基于 QFT 的量子天线系统概念可用于探索任何类型的相对论粒子的受控辐射场景,即通过部署新的非标准量子信息传输载体(如质量光子、自旋 1/2 粒子、引力子、反粒子、高自旋粒子等),有效地超越众所周知的光子系统的情况。
最近的研究表明,在不久的将来,也许可以通过桌面实验探测到引力诱导的纠缠。然而,目前还没有针对此类实验的彻底开发的模型,其中纠缠粒子在更根本上被视为相对论量子场的激发,并使用场可观测量的期望值来建模测量值。在这里,我们提出了一个思想实验,其中两个粒子最初在一个共同的三维 (3D) 谐波陷阱内以相干态叠加的形式准备。然后,粒子通过它们相互的引力相互作用产生纠缠,这可以通过粒子位置检测概率来探测。本研究对该系统的引力诱导纠缠进行了非相对论量子力学分析,我们将其称为“引力谐波”,因为它与氦原子中近似电子相互作用的谐波模型相似;纠缠在操作上是通过物质波干涉可见性确定的。本研究为后续研究奠定了基础,后续研究使用量子场论对该系统进行建模,通过相对论修正进一步深入了解引力诱导纠缠的量子性质,并提出量化纠缠的操作程序。
本课程介绍了从大爆炸到今天及以后的138亿年历史的数学严格描述。课程首先得出描述扩展宇宙的方程式。将讨论包括许多令人惊讶和神秘的成分,例如暗能量,暗物质和通货膨胀。随后,该课程将引入数学,以了解大爆炸后的前几分钟,当时宇宙非常热并且构建了元素。课程结束了,解释了早期宇宙中的小扰动随后如何发展成为我们今天看到的光荣星系和结构。您需要对牛顿动态,特殊相对论以及有关量子力学的一些基本事实感到满意。不需要天体物理学或一般相对论。