電磁場(chǎng)中光子與弱耦合粒子的轉(zhuǎn)化微分截面.pdf

1、在電磁場(chǎng)中的弱耦合粒子（引力子和軸子）的探測(cè)，物理學(xué)家大都采用磁場(chǎng)（虛光子）與弱耦合粒子之間的相互作用產(chǎn)生擾動(dòng)光子流。在實(shí)驗(yàn)上，采用擾動(dòng)光子流與背景光子流之間的不同物理性質(zhì)，進(jìn)而分離出擾動(dòng)光子流，就可以知道弱耦合粒子存在的根據(jù)。但是擺在實(shí)驗(yàn)物理學(xué)家面前的是由于其很弱的相互作用截面，以目前的技術(shù)水平較為理想地被探測(cè)到還不夠成熟。因此，物理學(xué)家和實(shí)驗(yàn)物理學(xué)家不斷設(shè)計(jì)出更高精確度的實(shí)驗(yàn)方法，使得在將來(lái)探測(cè)弱耦合粒子成為可能。本文簡(jiǎn)單介紹弱耦合

2、粒子的探測(cè)方法，以及從量子場(chǎng)論的角度來(lái)研究弱耦合粒子在外磁場(chǎng)中的轉(zhuǎn)化微分截面。
　　引力子的經(jīng)典形式即廣義相對(duì)論預(yù)期的引力波是目前一個(gè)比較熱門(mén)的課題，它的探測(cè)不僅可以為人類揭示自然界和探索宇宙空間打開(kāi)一個(gè)全新的窗口，而且在四種基本相互作用力(強(qiáng)作用力，弱作用力，電磁作用和引力作用)的最終統(tǒng)一，包括引力場(chǎng)自身量子化的困難的解決起到巨大的推動(dòng)作用，由于在實(shí)驗(yàn)上涉及到極弱信號(hào)分析、激光物理、強(qiáng)磁場(chǎng)技術(shù)、真空技術(shù)等。高頻引力波探測(cè)還涉及到

3、微波技術(shù)、超導(dǎo)、低溫技術(shù)等，因此可以預(yù)測(cè)引力波的探測(cè)成功將促進(jìn)相關(guān)基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究的發(fā)展，包括它們?cè)诳臻g技術(shù)、電子、國(guó)防軍事等方面的延伸和應(yīng)用。軸子作為暗物質(zhì)的最好候選者，因此，軸子的成功探測(cè)將會(huì)直接證明暗物質(zhì)的一些性質(zhì)。在文中畫(huà)出軸子產(chǎn)生的費(fèi)曼圖，介紹實(shí)驗(yàn)上利用激光探測(cè)原理，進(jìn)而計(jì)算了軸子與光子相互作用的轉(zhuǎn)化幾率，從擾動(dòng)光子流中獲得關(guān)于軸子的存在信息。
　　最后，我們運(yùn)用費(fèi)曼微擾方法分別計(jì)算了在磁偶極場(chǎng)、電偶極場(chǎng)和均勻靜電場(chǎng)及