从广义相对论到规范理论(下)

最后看较为复杂的电磁场理论的情形。电磁场本身(不含源)的拉格朗日密度是其中是电磁场场强张量,其与电磁规范势间的关系是采用与之前相同的逻辑,将上述拉格朗日密度代入之前导出的能动张量的公式可得所以与之前实标量场论及复标量场论所导出的不同的是:此处电磁场的并不关于下标,对称,即所以必须对其做...

电磁学中的数学

测定了空气的电学、磁学性质后,麦克斯韦发现这种波传播的速度为光速,实验误差在可容许的范围内.据此,麦克斯韦得出了一个著名的结论:电磁势是一种客观存在,它产生于变化的电磁场,并在三维空间以光速向外传播.对于麦克斯韦的断言,人们似乎并不认同;然而,一些科学家认为,这或许就是四维势场的真实面目....

盘点对电磁学做出贡献的 5 位神级科学家

麦克斯韦给了世界相信电磁波的理论上的理由,但通过实验证实电磁波存在的却是德国物理学家赫兹。赫兹对麦克斯韦方程组着迷。他发现它们暗示了整个电磁频率频谱,比人眼可以看到的一小部分更短和更长,他开始捕捉这些频谱波。他使用感应线圈(与法拉第线圈不同)来产生电磁波,并在两个黄铜球体之间建立火花隙来检测电磁波。

诺贝尔物理学奖获得者Roy J. Glauber教授做客中国科大

报告一开始,RoyJ.Glauber教授拿出照相机十分风趣地说:“没想到来了这么多人,很多人都挤到过道里了,我得给你们拍张照片。”在报告中,RoyJ.Glauber教授沿着人们对光的本性的认知过程娓娓道来,从几何光学到传统的惠更斯波动光学,到麦克斯韦的电磁场理论,再到经典理论面对的“紫外灾难”。当过渡到光量子理论的时...

回眸|麦克斯韦的电磁世界

这一创新性的想法，使得电场和磁场不再是孤立的现象，而是相互联系、相互影响的统一体。在前人成就的基础上，麦克斯韦对整个电磁现象作了进一步系统、全面的研究，接连发表了电磁场理论的三篇论文：《论法拉第的力线》《论物理的力线》《电磁场的动力学理论》。他将电磁场理论用简洁、对称、...

杨–米尔斯理论问世:发表才是硬道理

他自1918年开始致力于探索时空的可能数学结构,从而寻找詹姆斯·麦克斯韦(JamesMaxwell)的电磁场理论和阿尔伯特·爱因斯坦(AlbertEinstein)的广义相对论之间的共性(www.e993.com)2024年11月29日。韦尔当时的想法相当朴素:既然从广义坐标变换不变性与等价原理出发,可以推导出广义相对论,那么很有可能存在一个新的几何不变性作为指导性原则,从而得到电磁场...

理解王中林院士“拓展的麦克斯韦方程组”

2022年1月13日，中国科学院北京纳米能源与系统研究所召开重大科研进展新闻发布会，由研究所所长、首席科学家王中林院士面向全球公布近期取得的重磅科研成果:将麦克斯韦方程组基于静态电磁场理论推广到运动介质情形，成功拓展麦克斯韦方程组的运用范围，奠定了运动介质电动力学的理论基础。消息一经发出，引发物理学界热议，...

“转”出一番新景象——电动机的发展与历史

1865年,麦克斯韦发表了论文《电磁场的动态理论》,完整提出了该方程组,以数学形式总结了电场和磁场的所有已知性质,并预言电磁波的存在。后来亨利·赫兹正是通过实验验证了麦克斯韦方程组,成功产生并检测到电磁波,电磁波理论得到真正确立,这是电磁学真正成为独立学科的重要时刻。

一个历史上被远远低估的电气工程师、物理学家、数学家

很难想象麦克斯韦是如何从这一堆方程中预言到电磁波的存在的。Heaviside通过长期对这些方程的钻研和理解,在1884年独立得到了电磁场能量运动公式,也就是波印廷定理。由于远离科学团体,他对外界的相关工作并不了解,到了1885年才了解到具有剑桥学术背景的物理学家波印廷的工作。认识到电场和磁场在解决电磁场能量传播的重要...

人类最美的24张数学画

最终麦克斯韦神奇地完成这一壮举——用他特有的数学语言,总结前辈们的各大定律,建立了电磁学微分方程组,将电场与磁场完美地融合在一起,统一了整个电磁场。自此之后,宇宙间的任何电磁现象,皆可由此方程组解释。上帝说要有光,便有了麦克斯韦方程组。11质能方程mass-energyequivalence发现者爱因斯坦发现时间...