The illusion of acceleration in the retarded Lienard-Wiechert electromagnetic field
本文指出推迟李纳-维谢尔场对源加速度的依赖是幻象,真实电磁作用为时间对称且仅依赖位置与速度,加速度差异通过超前源改变洛伦兹力。
2024-10-13 physics.class-ph
Electric field of a point charge in truncated hyperbolic motion
我们发现一个点电荷的电场在“截断双曲线运动”,其中的电荷以恒定的速度移动,然后在其瞬时静止帧的运动与恒定的加速度。相同的Lienard-Wiechert公式适用于电荷运动的加速阶段和恒定速度阶段。唯一的修改是给出两种运动的延迟时间的公式是不同的,并且对于等速运动,加速度为零。在等速运动和加速运动之间的过渡时间内,随着延迟时间的增加,电场线是连续的。当过渡时间接近负无穷大时,电场发展出一个δ函数贡献,该贡献已由其他人引入,作为保持电场的高斯定律所必需的。
2014-12-18 physics.class-ph
Quantum electrodynamics and experiment demonstrate the non-retarded nature of electrodynamical force fields
在量子电动力学中,科学史上最成功的定量理论,遵循平方反比定律的电荷间力是由于类空间虚光子的交换。基本的量子过程的基础应用,如电子和电机的旋磁比,则是莫勒散射$ee \to ee$。对这个过程的量子振幅的分析表明,相应的电荷间力是瞬时作用的。这一预测在最近的一项实验中得到了验证。
2007-07-17 physics.class-ph
Criticism of "Necessity of simultaneous co-existence of instantaneous and retarded interactions in classical electrodynamics" by Andrew E. Chubykalo and Stoyan J. Vlaev
证明了由Lienard-Wiechert势导出的电磁场不满足麦克斯韦方程组的证明是错误的。在计算延迟量的导数时出现了错误。不能作出瞬时和延迟电磁相互作用的必然性的后续推论。不同的规范选择可以导致标量势和矢量势的各种形式,但总是具有相同的延迟场。经典电磁理论是完整的,正如通常所表达的那样。人们可以选择在洛伦兹规范中工作,在那里所有的量都是滞后的。
2002-03-07 hep-ph math-ph math.MP
Forces between electric charges in motion: Rutherford scattering, circular Keplerian orbits, action-at-a-distance and Newton's third law in relativistic classical electrodynamics
本文将经典电磁学中由延迟势导出的运动电荷间力的标准公式与最近发展起来的考虑瞬时电荷间力的相对论经典电动力学理论所得到的公式进行了比较。讨论的问题包括小角度卢瑟福散射、杰克逊最近的"扭矩悖论"和圆形开普勒轨道。与狭义相对论一致的结果只在瞬时相互作用下得到。本文论证了在经典电磁场和牛顿引力场中,带延迟场的稳定圆周运动是不可能的。
2007-07-05 physics.class-ph
The Coulomb static gauge
在经典电动力学中,涉及势的二阶导数的规范条件的存在性并不为人所知。我们介绍了这些规范之一,库仑静态规范,其中的标势是由库仑静态势。我们得到了一个明确的表达式为相关的矢量势,并显示如何标量和矢量势在这个规范产生的延迟电场和磁场。我们注意到建议规范和时间规范之间的密切关系。
2008-12-24 physics.class-ph
Light propagation and observed light propagation
光的传播被看作是一个涉及电场和磁场相互产生的过程。利用这一观点指出了电磁波方程(其源是电流密度)的传统延迟解是错误的,并通过跟踪该过程中的每一步,以不同的方式求解波动方程。结果是,波动方程的解,或电流密度的发射场,具有相等权重的超前分量和滞后分量。在解释了这些分量的数学和物理起源之后,指出发射场与光观测中观察到的场是相关的,但不是相同的。计算后一种磁场,发现如预期的那样,是延迟的。
2021-12-05 physics.class-ph
Average Lorentz Self-Force From Electric Field Lines
本文利用库仑定律、电磁场的相对论变换和汤姆逊构造,将带电粒子作匀加速运动时电磁场的推导[1]推广到变加速度(分段常数)运动时的电磁场推导[2]。通过对延迟时间的场进行平均,导出了带电粒子作任意非相对论运动时的平均洛仑兹自作用力。
2014-12-12 physics.class-ph
Helmholtz's theorem for two retarded fields and its application to Maxwell's equations
证明了Helmholtz定理的一个推广,即满足适当初边值条件的两个延迟矢量场${\bf F}_1$和${\bf F}_2$,可通过指定它们的发散$\nabla\cdot{\bf F}_{1}$和$\nabla\cdot{\bf F}_{2}$以及它们的耦合旋度$-\nabla\times{\bf F}_{1}-\partial {\bf F}_{2}/\partial t$和$\nabla\times{\bf F}_{2}-(1/c^2)\partial {\bf F}_{1}/\partial t$来唯一确定,其中$c$是场的传播速度.将该定理的推论应用于麦克斯韦方程组,可直接得到推迟的电场和磁场。该定理的证明依赖于一个新的演示的唯一性的矢量波方程的解决方案。
2020-06-08 math-ph math.MP physics.class-ph
Green functions and propagation in the Bopp-Podolsky electrodynamics
在本文中,我们研究了所谓的波普-波多尔斯基电动力学。Bopp-Podolsky电动力学是一种典型的梯度场论,在时空中具有弱非定域性。波普-波多尔斯基电动力学是麦克斯韦电动力学的洛伦兹和规范不变的推广。在Bopp-Podolsky电动力学的框架下,推导了三维、二维和一维的推迟格林函数、推迟格林函数的一阶导数、推迟势、推迟电磁场强度、广义Lienard-Wiechert势和相应的电磁场强度.我们调查的行为,这些电磁场在附近的光锥。在Bopp-Podolsky电动力学中,滞后格林函数及其一阶导数在前向光锥内表现出快速衰减的振荡。
2020-05-06 math-ph math.MP physics.class-ph
Can the Lorenz-gauge potentials be considered physical quantities?
两个结果支持洛伦兹规范中的标量势和矢量势可以被认为是物理量的观点:(i)它们分别满足因果关系和光速传播的性质,并且不意味着虚假项;(ii)它们可以自然地写成明显协变的形式。本文介绍了用延迟时间的电场和磁场表示的当前时间的洛伦兹规范势。这些表达式提供了有利于洛伦兹规范势的物理解释的第三个结果:(iii)它们可以被视为观测到的电场和磁场的因果效应。
2010-12-06 physics.class-ph
Electric field lines of relativistically moving point charges
运动电荷产生电磁场是一个迷人的话题,经典电动力学和狭义相对论之间的紧密联系变得特别明显。人们可以通过观察电场线来直接了解这种场的迷人结构。然而,任意运动电荷的电场线的计算远非简单。在这里,我们推导出一个方程的导演,从一个移动的电荷的延迟位置指向一个特定的场线位置,这使得这些线的一个简单的建设。我们解析求解这个方程的几个特殊但重要的情况下:对于一个任意的直线运动,在摆动磁场的自由电子激光的运动,并在同步加速器的运动。
2019-06-21 physics.class-ph
Can Maxwell's equations be obtained from the continuity equation?
我们制定了一个存在定理,指出,给定本地化的标量和矢量的时间依赖源满足连续性方程,存在两个延迟场,满足一组四个场方程。如果将该定理应用于通常的电磁电荷和电流密度,则延迟场与电场和磁场等同,并且相关的场方程与麦克斯韦方程组等同。这个定理的应用表明,电荷守恒可以被认为是麦克斯韦方程组的基本假设。
2008-12-28 physics.class-ph
Lorenz Gauge Condition and Its Relation to Far-Field Longitudinal Electric Wave
本文证明了Lorenz规范条件导致任意电系统发射的长程纵向电波消失。在任何其他规范中,纵向电波都是不可忽略的。所获得的结果的影响进行了讨论。
2020-04-29 physics.class-ph
Sources, Potentials and Fields in Lorenz and Coulomb Gauge: Cancellation of Instantaneous Interactions for Moving Point Charges
我们研究了经典电动力学中电磁源(电荷和电流密度)与标量势和矢量势的耦合,采用格林函数方法。众所周知,库仑规范中的标量势具有超距作用。由瞬时相互作用产生的难题已经吸引了物理学家很长一段时间。从耦合源和电势的微分方程出发,我们在这里用一个简明的推导,用延迟格林函数,说明在计算电场时,瞬时相互作用是如何抵消的。矢量势中一个特定附加项的时间导数,只存在于库仑规范中,产生对电场的补充贡献,消除了瞬时库仑规范标量势的梯度,这是规范不变性所要求的。这完全消除了来自电场的瞬时相互作用的贡献。事实证明,一个仔细制定的延迟格林函数,灵感来自场论,需要正确地处理边界项在部分积分。最后,导出了库仑规范中Lienard-Wiechert势(标量势和矢量势)的紧致积分表示,其中明显含有两个补偿作用量项。
2015-08-14 math-ph math.MP physics.class-ph
A Steady Loop Current Does Not Radiate
本文基于经典电动力学,通过将推迟场分解为静态场项与精确微分项,证明稳态环形电流不辐射,并恢复库仑定律与毕奥-萨伐尔定律。
2025-10-08 physics.class-ph
Time symmetric electrodynamics, electric charge conservation, and the Lorenz gauge
该研究借助时间对称电动力学及 Frenkel、Wheeler 的早期观察,在带电点粒子可产生与湮灭的设定下,证明 Lorenz 规范条件与电荷守恒可由 Minkowski 空间中同一条“Wheeler 电子”闭合路径积分表达。
2022-11-26 physics.class-ph
The easiest way to Heaviside ellipsoid
利用麦克斯韦方程组的对称性--洛伦兹不变性,导出了作匀速运动的点电荷的电场公式。在传统的治疗相反,推导不使用延迟积分或相对论变换。
2001-01-08 physics.class-ph physics.ed-ph
From Lorenz to Coulomb and other explicit gauge transformations
本文的主要目的是:(1)通过一些例子明确地说明规范函数χ(x,t)的空间和时间导数将一组电磁势变换为另一组等效电磁势;以及(ii)表明,无论特定规范中的电势表现出什么传播或非传播特性,电场和磁场总是相同的,并且显示出实验验证的因果关系和以光速传播的特性。从洛伦兹规范(标量和矢量势的延迟解决方案)到库仑规范(瞬时,作用在一个距离,标量势)的变换的例子进行了详细的处理。一个透明的表达式得到的库仑规范中的矢量势,用有限的时间非局域性取代预期的横向电流的空间非局域性。描述了一类规范(v规范),其中标量势以相对于光速的任意速度v传播。洛伦兹规范和库仑规范是v规范的特例。规范和显式规范变换函数的最后一个例子是哈密顿规范或时间规范、非相对论性庞加莱规范或多极规范以及相对论性福克-施温格规范。
2002-04-17 hep-ph math-ph math.MP
Defining work done on electromagnetic field
定义通过运动电荷对电磁场(EMF)所做的功的问题没有现成的解决方案,因为EMF的标准哈密顿量不能预测规范不变的能量变化。这限制了统计力学在EMF中的应用。我们得到了一个新的,明确规范不变的哈密顿电磁场,只依赖于物理观测。这个哈密顿量允许定义对EMF所做的热力学功,并为所考虑的情况制定第二定律。这也导致了这个法律和电动时间箭头之间的直接联系,即选择延迟,而不是先进的解决方案的波动方程。测量热力学功可以给出光子质量是否很小但不为零的信息。
2018-06-30 cond-mat.stat-mech physics.class-ph physics.optics
The Rest-Frame Darwin Potential from the Lienard-Wiechert Solution in the Radiation Gauge
在用格拉斯曼变量($Q_i^2=0, Q_iQ_j\ne 0$)描述标量粒子的电荷的半经典近似中,可以将辐射规范中的李纳-维歇特势和电场重新表示为相空间函数,因为滞后格林函数、超前格林函数和对称格林函数之间的差是Q_i ^[2]阶的。通过在静止坐标系瞬时形式的动力学中工作,通过适当的第二类约束消除电磁自由度,导致识别仅包含N个带电粒子的Lienard-Wiechert约化相空间,所述带电粒子具有相互作用的距离矢量和标量势。找到了约化相空间的Darboux正则基,从而可以将任意N的势重新表示为一个包含库仑势和完全Darwin势的唯一有效标量势,其1/c^2分量与已知表达式一致。有效势给出了标量电动力学的单光子交换费曼图的所有静态和非静态效应的经典模拟。
2000-01-10 hep-ph hep-th math-ph