One Electron Atom in Special Relativity with de Sitter Space-Time Symmetry
One Electron Atom in Special Relativity with de Sitter Space-Time Symmetry
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具有德西特时空对称性的狭义相对论中的一个电子原子
DOI：
10.1088/0253-6102/57/6/04
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发表时间：
2010-04
影响因子：
3.1
通讯作者：
Mu-Lin Yan
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Mu-Lin Yan
德西特不变量狭义相对论（deSitter invariant Special Relativity，dS-SR）是常曲率的狭义相对论，是通常的爱因斯坦狭义相对论（Einstein SR，E-SR）的自然推广。本文用绝热近似和量子力学的准定态微扰计算方法求解了氢原子的dS-SR Dirac方程。氢原子位于宇宙的光锥中。我们用FRW度规和ΛCDM宇宙学模型讨论了这个问题。对于原子，考虑了Beltrami度规描述的de Sitter时空几何的影响。dS-SR Dirac方程是一个含时量子哈密顿系统。结果表明：（1）在dS-SR QM框架下，基本物理常数me，e随宇宙学时间沿着变化;（ii）dS-SR量子力学效应引起的（2s 1/2− 2 p 1/2）-分裂：利用微扰理论，解析计算了dS-SR量子力学（1/R2）-物理中的分裂ΔE（z）。从数值上讲，我们发现当|R| {103 Gly，104 Gly，105 Gly}和z {1，or 2}，ΔE（z）1（兰姆位移）。这表明在这些情况下，QED引起的超精细结构效应可以忽略，dS-SR精细结构效应占主导地位。这种效应可以用来确定dS-SR中的普适常数R，被认为是超越E-SR的新物理。
The de Sitter invariant Special Relativity (dS-SR) is SR with constant curvature, and a natural extension of usual Einstein SR (E-SR). In this paper, we solve the dS-SR Dirac equation of Hydrogen by means of the adiabatic approach and the quasi-stationary perturbation calculations of QM. Hydrogen atom is located in the light cone of the Universe. FRW metric and ΛCDM cosmological model are used to discuss this issue. To the atom, effects of de Sitter space-time geometry described by Beltrami metric are taken into account. The dS-SR Dirac equation turns out to be a time dependent quantum Hamiltonian system. We reveal that: (i) The fundamental physics constants me, , e variate adiabatically along with cosmologic time in dS-SR QM framework. But the fine-structure constant α ≡ e2/(c) keeps to be invariant; (ii) (2s1/2−2p1/2)-splitting due to dS-SR QM effects: By means of perturbation theory, that splitting ΔE(z) are calculated analytically, which belongs to (1/R2)-physics of dS-SR QM. Numerically, we find that when |R| {103 Gly, 104 Gly, 105 Gly}, and z {1, or 2}, the ΔE(z) 1 (Lamb shift). This indicates that for these cases the hyperfine structure effects due to QED could be ignored, and the dS-SR fine structure effects are dominant. This effect could be used to determine the universal constant R in dS-SR, and be thought as a new physics beyond E-SR.
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DOI：
10.5772/intechopen.87908
发表时间：
1949
期刊：
--
影响因子：
--
作者：
Schiff Bandhyopadhyay
通讯作者：
Schiff Bandhyopadhyay
DOI：
10.1142/9789813228658_0003
发表时间：
1966
期刊：
--
影响因子：
--
作者：
K. Gottfried
通讯作者：
K. Gottfried
DOI：
10.1007/978-3-540-40991-5_9
发表时间：
2003-10
期刊：
Lecture Notes in Physics
影响因子：
--
作者：
Michael T. Murphy;V. Flambaum;J. Webb;Vladimir V. Dzuba;J. Prochaska;A. Wolfe
通讯作者：
Michael T. Murphy;V. Flambaum;J. Webb;Vladimir V. Dzuba;J. Prochaska;A. Wolfe
DOI：
10.1119/1.17836
发表时间：
1993-12
期刊：
--
影响因子：
--
作者：
S. Mcmurry;A. Someren
通讯作者：
S. Mcmurry;A. Someren
影响因子：
3.8
作者：
K. Hecht
通讯作者：
K. Hecht