光子角动量争议:解决激光光学与粒子物理学之间的冲突

几年前，与所有教科书相反，有人声称光子（和胶子）的角动量可以按轨距不变的方式分为轨道和自旋项，这引发了粒子物理学界的主要争议，加剧了这一争论。认识到原则上可能有许多不同形式的角动量算符。引起不安的另一个原因是，人们意识到，核子中的胶子极化（据认为是物理上有意义的量）仅对应于从Noether定理导出的轨变变量胶子自旋，该自旋在特定量规中进行了评估。相反，几十年来，激光物理学家一直在愉快地测量与在特定量规中评估的光子轨道和自旋角动量相对应的物理量。本文调和了两种观点，并表明它是规范角动量的规范不变形式，与许多激光光学实验的结果一致。