激光等離子體相互作用的有效度規(guī)理論.pdf

1、近十年，人們發(fā)現(xiàn)許多不同的物質(zhì)系統(tǒng)和相互作用過(guò)程存在類似于愛(ài)因斯坦引力的時(shí)空結(jié)構(gòu)，如聲在運(yùn)動(dòng)流體中傳播時(shí)存在一個(gè)類似于引力度規(guī)的有效聲度規(guī)，慢光在運(yùn)動(dòng)的介質(zhì)中傳播時(shí)會(huì)形成“光黑洞”以及在超流背景下玻色愛(ài)因斯坦凝聚態(tài)中的原子波函數(shù)的相擾動(dòng)也會(huì)有類似現(xiàn)象等。由于它不僅對(duì)廣義相對(duì)論的時(shí)空結(jié)構(gòu)和引力的研究提供了有效動(dòng)力學(xué)和某些動(dòng)力學(xué)方面的載體，更重要的是為廣義相對(duì)論的時(shí)空結(jié)構(gòu)和引力的研究提供了多種模擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，所以類引力理論成為近些年引力領(lǐng)域研

2、究的熱點(diǎn)問(wèn)題之一。 等離子體物理作為強(qiáng)場(chǎng)物理、相對(duì)論物理以及流體物理學(xué)的一個(gè)交叉領(lǐng)域，有非常廣闊的發(fā)展前景和重要的應(yīng)用。它是人們近年來(lái)研究的重要領(lǐng)域，而激光等離子體相互作用以及電子在激光等離子體相互作用中行為是其中一個(gè)重要的研究方向。本論文旨在用類引力理論對(duì)激光與等離子體相互作用進(jìn)行研究，遵循廣義相對(duì)論里場(chǎng)與物質(zhì)相互作用幾何化的思想，利用其中的有效度規(guī)、仿射聯(lián)絡(luò)等幾何量來(lái)描述等離子體介質(zhì)系統(tǒng)在光場(chǎng)下的電磁響應(yīng)，將光場(chǎng)與等離子體的

3、相互作用項(xiàng)轉(zhuǎn)換為贗黎曼幾何中的度規(guī)場(chǎng)和仿射聯(lián)絡(luò)，得出了以下結(jié)果(包括本論文的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn))： (1)把激光等離子體相互作用等效為有效幾何，給出了等離子體中電子在有效時(shí)空下的有效度規(guī)，并在非相對(duì)論近似下,證明了這種有效度規(guī)的合理性。 (2)由單電子在等效物理時(shí)空中的廣義協(xié)變方程導(dǎo)出了具有合作響應(yīng)和集體運(yùn)動(dòng)特征的等離子體電子運(yùn)動(dòng)方程。 (3)從電子的運(yùn)動(dòng)方程中直接獲得了光場(chǎng)通過(guò)等離子體介質(zhì)作用至電子上的有質(zhì)動(dòng)力和Abr