New knotted solutions of Maxwell's equations
本文进一步发展了真空电动力学拓扑非平凡解的研究。我们已经发现了一种新的方法产生这样的解决方案，通过应用保角变换与复杂的参数对已知的解决方案表示的贝特曼变量。这使我们能够从基本的配置，如恒定的电磁场和平面波得到广泛的解决方案。我们已经介绍了贝特曼的建设的协变配方，并讨论了保守的费用与保形群以及一组四种类型的保守螺旋。我们也给出了一个公式的四元数。这导致了一个简单的映射之间的电磁打结和链接到$SU(2)$规范理论的平面连接的解决方案。我们计算了一类解中相应的CS荷，它取整数值。
2015-05-03 hep-th math-ph math.MP
Electromagnetic helicity flux density for radiative systems
Huazhong University of Science and Technology（华中科技大学）
本文提出电磁螺旋度通量密度的概念，扩展了里纳尔-魏切特角分布并推广了劳伦公式，用于研究辐射系统中的螺旋度通量密度。
2025-12-31 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Helicity conservation in perfect electromagnetic and chiral fluids
本研究推导了理想相对论电磁流体的总螺旋度守恒律，分析其等熵下与手性反常方程的形式对应、非相对论极限下的修正，还结合手性输运效应研究了手性不平衡对螺旋度守恒律的修改。
2023-05-31 hep-ph hep-th nucl-th
Self-similar inverse cascade of magnetic helicity driven by the chiral anomaly
对于带有带电手征费米子的系统，在磁场存在下手征的不平衡会产生电流-这就是手征磁效应（CME）。通过求解Maxwell-Chern-Simons方程，我们研究了由反常耦合到手征电荷密度和CME电流的电磁场的动态实时演化。我们发现，CME诱导的逆级联的磁螺旋度对大的距离，并在后期的时间，这种级联成为自相似的，与普遍的指数。我们还发现，在规范场拓扑的逆级联表示的过渡从链接的电场和磁场（霍普菲）的磁场的打结配置（Krasekhar-Kendall状态）。磁重联伴随着沿磁场线定向的CME电流脉冲。我们设计了这些现象在重离子碰撞的实验签名，并推测凝聚态系统的影响。
2016-01-28 cond-mat.soft hep-ph hep-th
Helicity-1/2 Mode as a Probe of Interactions of Massive Rarita-Schwinger Field
本文研究了一个大质量拉里塔-施温格场的电磁和引力相互作用。对该系统的施图克尔伯格分析，当耦合到平坦空间中的电磁场或引力时，揭示了在任何一种情况下，有效场论在其UV截止上都有一个与模型无关的上限，该上限是有限的，但参数大于粒子的质量。这是螺旋度-1/2模式，成为强耦合在截止尺度。如果相互作用是不一致的，相同的模式成为一个病态的迹象。或者，一致的相互作用是在光锥内传播这种模式的相互作用。研究它的动力学不仅揭示了Velo-Zwanziger非因果性，而且还阐明了为什么超引力和其他已知的一致模型是无病理的。
2013-03-17 hep-th
Novel knotted non-abelian gauge fields
本文定义了无 YM 场，证明无 $SU(N)$ 规范场具有守恒螺旋度，并通过提升 Hopfion 解和形变方法构造了携带螺旋度的非阿贝尔解。
2024-10-15 hep-lat hep-ph hep-th
Electromagnetic Duality and the Electric Memory Effect
我们研究了量子电动力学中软光子的大规范变换，它与螺旋度算符一起构成了一个ISO（2）代数。证明了ISO（2）代数的两个非紧生成元分别对应于零无穷远处的剩余规范对称性及其电磁对偶规范对称性.前者是螺旋度普适（电性），后者是螺旋度区分（磁性）。因此，传统的大规范变换本质上是电的，并且自然地与标量势相关联。我们认为，电Aharonov-Bohm效应是大规范变换产生的电磁记忆的一个直接量度。
2018-02-06 gr-qc hep-ph hep-th
Helicity and Vortex generation
在本文中，我们继续了最近关于最小耦合处方的推广所作的计算。我们得到了电磁场中带电流体的纳维-斯托克斯方程。分析了这些场的波动特征。得到了速度和涡量的波动方程，并讨论了规范的选择。本文研究了带电可压缩流体与电磁场相互作用时，从Maxwell型方程到可压缩流体方程的螺旋度和环流的演化。我们看到，对于螺旋度和环流，原则上都有一些项可以被认为是流体动力学中的源项或环流的产生
2017-12-14 hep-th physics.flu-dyn
Photon helicity and quantum anomalies in curved spacetimes
本文比较弯曲时空中光子螺旋性的不同定义，揭示量子反常如何破坏螺旋性守恒并导致线偏振旋转或圆偏振产生，同时从对偶不变拉格朗日量推导出相应诺特流。
2021-04-29 gr-qc hep-th
On the Electric-Magnetic Duality Symmetry: Quantum Anomaly, Optical Helicity, and Particle Creation
众所周知，并不是经典场论的每一种对称性都是它的量子场论的对称性。当这种情况发生时，我们称之为量子反常。反常的存在意味着某些经典Noether荷在量子理论中不再守恒。在本文中，我们讨论了量子电磁场在引力存在下传播的一个新例子。我们认为在弯曲时空中，无源麦克斯韦作用量在电磁对偶旋转下的对称性是反常的。与这些变换相关联的经典Noether电荷解释了电磁场的净圆偏振或光学螺旋度。因此，我们的结果描述了时空曲率改变光子螺旋度的方式，开启了通过观测光子偏振从强引力场中提取信息的可能性。我们还认为，这种异常的物理后果可以理解的引力场光子的非对称量子创造。
2018-12-19 gr-qc hep-th
Helicity Precession of Spin-1/2 Particles in Weak Inertial and Gravitational Fields
本文计算了自旋为1/2的粒子在经典电磁场和引力场作用下的螺旋性和手征性效应。螺旋度的演变，然后确定在非相对论，相对论和超相对论制度。我们发现，惯性引力可以区分螺旋性和手征性。一般来说，即使粒子没有质量，螺旋度也不守恒。然而，在这种情况下，惯性场几乎不能作用于费米子。
2004-05-30 gr-qc hep-ph hep-th
Photon helicity asymmetry and duality anomaly in rotating waveguides
本研究聚焦量子场论中电磁对偶对称性的手征反常问题，在类比引力系统中提出旋转加速波导可激发真空光子螺旋度失衡的机制，为实验室观测对偶反常提供可行途径。
2025-09-01 gr-qc hep-th
Conformal anomaly and helicity effects in kinetic theory via scale-dependent coupling
我们修改了无质量费米子的动力学理论，将共形异常的影响。工作在无碰撞制度，我们通过动量依赖的电耦合模拟共形异常。在这个处方中，共形异常导致在动量空间中类似于与轴向异常相关的Berry相位的刺猬状结构。轴向异常和共形异常之间的相互作用产生轴向电流，与电磁背景的螺旋度流成比例。相应的电导率由狄拉克锥尖和费米面之间的电耦合决定。
2020-10-05 cond-mat.mes-hall hep-th
Creation and evolution of magnetic helicity
将一个非阿贝尔SU（2）真空规范场--由群元U构成的纯规范场--投影到等空间中的一个固定（电磁）方向上，会产生一个非平凡的磁场，它具有非零的磁螺旋度，这与U的缠绕数一致。虽然螺旋度在麦克斯韦（真空）演化下不守恒，但在无限时间内它保持其初始值的一半。
1999-12-02 hep-ph hep-th math-ph
Magnetic Geometry and the Confinement of Electrically Conducting Plasmas
我们发展了一种有效场论方法来研究电中性等离子体中的电磁相互作用，其中正负电荷正电荷的数量相等。我们认为，等离子体中的静力平衡配置是拓扑稳定的孤子，描述打结和链接磁通管的螺旋磁场。
2000-03-27 cond-mat hep-lat hep-th
Helicity of spin-extended chiral particles
本文将自由无质量相对论粒子的螺旋度$χ^o={\bf s}.{\bf p}/|{\bf p}|$推广为$χ={\bf s}.{\bf p}/{\cal E}$，其中${\cal E}$是修正的动能. $χ^o$和$χ$两者一致，并且对于最小耦合（旋磁比$g=0$）是守恒的，但是不同的是，当耦合是非最小的时，两者都不守恒，$g\neq0$，产生非零有效质量。对于含有$g=2$的手征粒子，在恒定电场中，两个螺旋度渐近收敛到相同的值。对于最小的引力耦合，螺旋度也守恒。
2016-04-04 cond-mat.other hep-ph hep-th
Baryon asymmetry from hypermagnetic helicity in dilaton hypercharge electromagnetism
在暴胀宇宙学中，考虑到超荷电磁场通过与介子耦合和与赝标场耦合破坏共形不变性，研究了由超磁螺旋性产生的宇宙重子不对称性（BAU），并给出了超磁结的物理解释.结果表明，如果电弱相变（EWPT）是强的一阶和当前的振幅所产生的磁场在视界尺度上是足够大的，重子不对称性具有足够的幅度来解释所观察到的重子熵比可以产生。
2006-12-23 astro-ph hep-ph hep-th
Taming instability of magnetic field in chiral medium
磁场在具有与时间无关的手征电导率的介质中是不稳定的。由于手征反常，电磁场和介质交换螺旋度，导致手征电导率随时间的演化。利用矢量势中增长最快的动量和螺旋度态作为近似，解析求解了手征电导率和磁场随时间的演化。热态方程和冷态方程的解表明，由于螺旋度守恒，磁场不会产生不稳定性。此外，只有当\emph{initial}螺旋度的显著部分储存在介质中时，它才产生峰。初始螺旋度决定峰的高度和位置。
2017-10-24 hep-ph hep-th nucl-th
Electromagnetic Currents from Electroweak Fermion Level Crossing
本文研究了手征费米子在电弱球激子背景下的谱流。本文提出了一种在玻色子零模和渐近费米子模之间插值的费米子场位形，用于描述能级交叉的左手费米子场。结果表明，在能级交叉过程中产生了具有非平凡螺旋度的费米电磁流。宇宙磁场的产生，由于这些电流进行了简要的讨论。
2013-11-08 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Kinetic equations for massive Dirac fermions in electromagnetic field with non-Abelian Berry phase
导出了电磁场中有质量狄拉克费米子的半经典有效作用量和动力学方程。非阿贝尔Berry相结构来自正能量大质量费米子的两个螺旋度态。经典自旋在SU（2）螺旋度空间中以矢量形式出现。导出了费米子数和经典自旋的连续性方程。费米子数是守恒的，而自旋电荷则不因反常而守恒。在考虑反费米子贡献后，我们可以得到手征极限下关于费米子和轴向电流手征磁效应系数的已有结果。这为狄拉克费米子的自旋和非阿贝尔Berry相的出现提供了一个例子。
2014-04-17 cond-mat.quant-gas hep-ph hep-th
Speculations on Primordial Magnetic Helicity
我们推测，以上或略低于电弱相变磁场产生的净螺旋度（否则说，陈-西蒙斯项）的数量级为$N_B + N_L$，其中$N_{B,L}$是重子或轻子数今天。(To更精确的计算需要比我们目前拥有的更多的关于B，L生成机制的知识。电磁螺旋度的产生与通过B+L异常产生的电弱Chern-Simons数（间接）有关。这种螺旋度在早期宇宙中比在没有B+L破坏的情况下仅从波动中预期的要大30个数量级，应该在宇宙演化到物质主导和去耦的时候相当好地守恒，因为早期宇宙是一个优秀的导体。可能的结果包括早期结构的形成;宇宙磁场中CP破坏的宏观表现（至少在原则上是可测量的，如果不是在实践中）;和一个逆级联发电机机制，其中磁场和螺旋度是不稳定的转移到越来越大的空间尺度。我们给出了广义相对论MHD逆级联不稳定性的准线性处理，发现螺旋度的假设幅度的大幅增长到尺度$\sim l_Mε^{-1}$，其中$ε$大致是B+L光子比和$l_M$是磁相关长度。我们还进一步阐述了作者早先提出的关于在EW相变上方产生磁场的建议。
1997-04-03 astro-ph hep-th
Chiral transport of neutrinos in supernovae: Neutrino-induced fluid helicity and helical plasma instability
中微子的手征性改变了传统的动力学理论和流体力学，导致了场论中与量子反常相关的不寻常的手征输运。我们认为，这些修正有新的现象学后果的热和密集的中微子气体，特别是在核心坍缩超新星。我们发现中微子密度可以通过手征涡旋效应转化为流体的螺旋度。这种流体螺旋性通过与中微子的动量交换有效地充当电子的手性化学势，并诱导产生强螺旋磁场的"螺旋等离子体不稳定性"。这提供了一种新的机制，将核心坍缩释放的引力能转换为电磁能，并可能解释磁星的起源。本文还讨论了中微子手征输运理论的其它可能应用。
2016-03-24 astro-ph.HE hep-ph hep-th
Quantum Distributions for the Electromagnetic Field
经典波的相干性讨论的波动方程的柯西问题，和一个离散的表示由一个合奏的哈密顿系统。波量子与特定的“作用场”相联系，通过维格纳变换得到声子和光子的相空间分布。对于热环境中的光子，所提出的维格纳函数朝着普朗克平衡分布演化。它表明，自由电磁场也可以被发现在确定的螺旋度的状态，描述了一个复杂的矢量位。
2021-04-12 hep-th physics.class-ph quant-ph
An empirically equivalent random field for the quantized electromagnetic field
构造了一个与量子化电磁场经验等价的随机场。随机场和量子化电磁场的产生和湮灭算子代数之间的映射提供了代数和由这些代数上的真空态生成的希尔伯特空间之间的函子。函子不可避免地不会扩展到由随机场和量子化电磁场生成的局部代数之间的函子关系，但是真空态提供的经验内容通过希尔伯特空间恢复了经验等价。从一个创造和湮灭代数到另一个的同构不是平移不变的，因为它依赖于将一个螺旋度的正频率模式映射到等效的负频率模式，但是这两个独立的理论以同样明确的定义和明显的洛伦兹和平移协变的方式呈现。
2011-10-09 hep-th quant-ph
Counterpart of the Chandrasekhar-Kendall state in noncentrosymmetric superconductors
该研究发现非中心对称超导体中存在对应等离子体Chandrasekhar-Kendall态的稳定局域自打结磁场构型toroflux，由宇称破缺Lifshitz不变量支持，可由磁偶极子或铁磁夹杂物激发。
2023-07-19 cond-mat.supr-con hep-th
Baryogenesis from Decaying Magnetic Helicity
作为标准模型手征反常的结果，在具有变化螺旋度的超磁场存在的早期宇宙中，重子数被破坏。我们调查是否可以创建一个原始的（超）磁场的衰减螺旋度的电弱相变之前和之后的宇宙的物质/反物质不对称。在这个模型中，重子生成没有发生$(B-L)$破坏，因为超磁场产生的$(B+L)$不对称性抵消了电弱闪锌矿的冲刷。在电弱交叉处，超磁场变成电磁场，其不产生$(B+L)$。虽然sphalerons保持平衡的时间，冲洗是避免的，因为衰减的磁螺旋源的手征。当电弱裂子冻结时，残余重子的不对称性被固定。在合理的假设下，$n_B / s \simeq 4 \times 10^{-12}$的重子不对称性可以从一个最大螺旋的右旋（超）磁场中产生，该磁场的场强为$B_0 \simeq 10^{-14} \, {\rm Gauss}$，相干长度为$λ_{0} \simeq 1 \, {\rm pc}$。放宽了将$λ_0$与$B_0$联系起来的假设，该模型预测了$n_B / s \gtrsim 10^{-10}$，这可能解释宇宙中观察到的重子不对称性。
2016-06-28 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Coherent States of Non-Null Torus Knots
Federal Rural University of Rio de Janeiro（里约热内卢联邦农村大学）
本文研究非零纽结经典解对应的量子电磁场相干态，推导位移算符并验证相干态性质，计算场期望值、能量密度等可观测量，建立真空拓扑电磁系统的量子-经典对应。
2026-05-14 hep-th math-ph math.MP
Quantum Entanglement of Electromagnetic Fields in Non-inertial Reference Frames
相对论性量子信息由于其重要的理论意义和实际应用价值，近年来受到了广泛的关注。特别是研究了非惯性参考系中标量场和狄拉克场的量子纠缠。作为沿着这条线的进一步，我们在这里将研究非惯性参考系中电磁场的量子纠缠。特别是对光子螺旋纠缠态的纠缠进行了深入的分析。有趣的是，所得的对数负性和互信息与惯性参考系下的结果相同，这与以前对粒子数纠缠态的结果完全不同.
2007-06-08 gr-qc hep-th quant-ph
Electromagnetism from two matter spaces: mutual helicity and the nondegenerate completion
School of Liberal Arts and Sciences, Korea National University of Transportation（韩国国立交通大学生命科学与艺术学院）
通过引入两个独立的物质空间流，将一般麦克斯韦场表示为两个退化扇区的和，恢复被单流理论排除的不变量，并解释为互螺旋性。
2026-06-16 gr-qc hep-th math-ph
