高維空間的電動力學是什麼樣的?

時間 2021-05-11 16:40:24

1樓:yinset

很遺憾地告訴你,高維空間並沒有電動力學!Maxwell方程組不能夠隨便地推廣到高維。為了說明這一點,我先寫出Maxwell方程組,如下

其中, 。 我們可以寫成矩陣,如下

這裡使用了most plus號差。在四維時空, 和 恰好都是二形式。但是在更高的維度D(>4), 是D-2(>2)形式, 的分量 有 個指標,這就和電動力學完全不一樣了。

電動力學不能推廣到高維,問題出在hodge對偶運算元 或者說反對稱張量 上面。容易看出這個反對稱張量是隨著維度D變化的,這就導致Maxwell方程組的第二個方程的形式是跟著維度D變化的。

更深刻的原因是和量子力學有關係,想要在高維構造出合理的量子理論,只有特定的維度才是自洽的。物理學家目前構造唯一自洽的高維度量子理論是超弦理論。超弦理論的譜裡存在某些p形式場 ,它是電磁場 的多維版本的推廣。

從超弦的低能有效作用量很容易發現這些場

上面超弦低能有效作用量紅色標記的就是能存在的p形式場 的作用量,這些p形式場和膜有關係,這裡就不展開談了。

2樓:音樂與音響

F是曲率2-form,只要給乙個時空分解,就可以把F表示成E_idx_i\wedge dt+B_dx_i\wedge dx_j。dF=0可以得到E,B的一階方程,會有點亂。*d*F始終還是個1形式應該可以對應source(我沒算)。

L=FF,只要不苛求E和B的對稱性應該沒有問題,只是*無法把E對應到B,畢竟E和B的直接對應是三維空間特有的,但是你忽略這點直接從任意維A出發構造F也並沒有問題。

請問電動力學中,外磁場進入系統總能量的方法是將動量p換成p e cA,這是怎麼得到的?

XH Yang 首先構造電磁場中單粒子的拉格朗日量 我們有四向量 是四維速度向量,是四維電磁勢,需要構造乙個拉格朗日量使得作用量 具有洛倫茲不變性。式中 是拉格朗日量而不是拉氏密度 當電磁場不存在時,無需考慮 但需要將 乘上乙個因子 即 使之成為洛倫茲不變的固有時 得 在非相對論極限下 為使其與經典...

用量子電動力學計算電子反常磁矩的思路,邏輯,過程是怎麼樣的

粒子的電磁形狀因子表徵了粒子的電磁結構。在量子力學中,它們是通過電荷密度 電流密度算符的期望值得到的。對應的費曼圖為 其中的圓點為格林函式 頂點函式 傳播子 右圖可以做微擾展開,得到第二 三行所示的費曼圖。反常磁矩為 鄒益健 Peskin上有通過量子場論散射振幅的非相對論近似結合非相對論量子力學的散...

電動力學中的向量運算部分有什麼參考書籍可以推薦嗎?

有本書,向量分析與場論 順便把正交曲線座標 柱座標,球座標 的梯度,散度,漩度給學了。也可以網上隨便找點向量分析,場論,張量分析 學用置換符號 ijk證那些 的PPT,都會講到這些。關於那個神奇的置換符號。這個PPT我覺得講的不錯。 沃中原 同建議這本書比較薄講的也很好當初學流體力學前看得就是這本附...