온도 기울기에 의한 빛의 굽어짐 (Light Bending by a Temperature Gradient)

서지정보

· 발행기관 : 한국물리학회
· 수록지 정보 : 새물리 / 63권 / 11호 / 1202 ~ 1206페이지
· 저자명 : 김진영, 이태균

초록

고전적인 전자기 이론은 선형이므로 진공은 유일하고 뻔하여 빛의 속도는 일정하고 직진한다. 양자전기역학적으로는 전기장, 자기장, 중력장, 온도 등과 같이 다양한 비전하적 근원에 의해 전자기 흐름의 진공기대값이 영이 되지 않을 수 있어 진공이 뻔하지 않게 될 수 있다. 유한한 온도에 의해 생기는 양자전기역학적 진공편극 효과에 의해 진공이 뻔하지 않은 경우 빛의 속력은 뻔한 진공에서의 빛의 속력과 다르게 되고 굴절률이 1이 아니다. 본 연구에서는 온도기울기에 의해 굴절률이 연속적으로 변하는 공간을 진행하는 빛의 경로와 휘어지는 각도를 기하광학으로 계산하는 방법을 모형화하였다. 온도기울기가 구대칭인 경우와 원통대칭인 경우 빛이 휘어지는 각도들을 구하였다. 자화된 중성자별에 적용하여 중력에 의해 휘어지는 각도 및 전자기장에 의해 굽어지는 경우와 비교해 보았다.

영어초록

Because classical electrodynamics is linear, the vacuum is unique and trivial. In a classical vacuum, the speed of light is constant. In quantum electrodynamics, the vacuum expectation value of the electromagnetic current can be non-zero due to non-charge-like sources, like electric fields, magnetic fields, gravitational fields, temperature fields, etc. We consider the velocity shift of light due to the vacuum polarization effect of quantum electrodynamics when the temperature is finite. The speed of light in this non-trivial vacuum is different from that in a trivial vacuum at zero temperature. This means that the index of refraction is not one. We set up a model to find the trajectory and the bending angle of a light ray when the index of refraction has a gradient. We compute the bending angles when the gradient is spherically symmetric and when it is cylindrically symmetric. For a magnetized neutron star, We compare that bending angle with the bending angles caused by gravitation and electromagnetic field.

참고자료

· 없음