. 电偶极子(5分)
电偶极子(electric
dipole)是两个等量异号点电荷组成的系统。电偶极子的特征用电偶极矩p=lq描述,其中l是两点电荷之间的距离,l和p的方向规定由-q指向+q。
2.
啊哈罗诺夫-玻姆效应(5分)
A–B 效应,全名阿哈罗诺夫-玻姆效应,是个物理学实验。它证明了矢势的重要性,是量子力学和电动力学发展史上的重要实验。“A–B”这个名称取自设计这个实验的两位理论物理家亚基尔·阿哈罗诺夫和戴维·博姆姓名的首字,前者因这个实验而得到1998年沃尔夫物理学奖。巧合的是,物理学家也用A表示矢势,B表示磁场,赋予A–B 效应这个名字更加深刻的涵义。
观察阿哈罗诺夫-玻姆效应的双缝实验:电子穿过两个窄缝后在远处萤幕产生干涉图样。虽然电子路径并没有经过有磁场的空间、双缝后面的线圈形成磁场使干涉图样偏移。
3.
单联通区域(5分)
单连通区域是数学的基本概念之一,定义有各种各样的形式;最一般的形式是:
空间E(有限维的或是无穷维的)中区域D称为单连通的,如果任何一条属于D的简单连续闭曲线,都能连续收缩到D中预先指定的任何一点,在收缩过程中曲线始终是闭的、且完全属于D。
4.
规范变换(5分)
用A和φ来描述电磁场,但是它们不是唯一的,也就是给定的E和B并不对应于唯一的A和φ。这是因为对矢势A可以加上一个任意函数梯度,结果不影响磁场B,而这加在A上的梯度部分又可以从▽φ中除去,结果也不影响E。设ψ为任意时空函数,做变换(A→A′=A+▽ψ,φ→φ′=φ–dψ/dt)
则(A′,φ′)和(A,φ)描述同一电磁场,那么以上变换式称为规范变换。每组(A,φ)称为一种规范。
电磁势作为可观测量
刚体转动取向空间是非欧的多连通空间
个人观点
“可观测量”的定义为“可以由时空坐标的测量和计算得到的东西”即“可观测量就是时空坐标的函数”
以电场E为例,在一个惯性系中,给定时刻给定位置无初速的释放一个点电荷,在电荷的运动轨迹上测量一列以初始位置为极限的点列(事件列),则“物理量a(点电荷在初始时刻的加速度)是可观测量”的意思就是“a是这列事件列(时空坐标构成的数列)的函数”;“物理量E(初始时刻电荷所在位置的电场)是可观测量”的意思就是“E是这列事件列的函数”,具体函数关系就是“E等于初始时刻的加速度乘以点电荷的质量再除以点电荷的电量”
进一步的,“xx规范电磁势(满足xx规范的电磁势)是可观测量”的含义就是“xx规范电磁势是某些事件集合的函数”,这里的函数形式包含了“xx规范”的限制
同样的,“oo规范电磁势是可观测量”的含义就是“oo规范电磁势是某些事件集合的函数”,这里的函数形式包含了“oo规范”的限制
因为“xx规范电磁势”与“oo规范电磁势”作为事件集合的函数有着一定的相似性,所以“xx规范电磁势”与“oo规范电磁势”被认为是同一种物理量,统称“电磁势”。“电磁势是可观测量”的含义就是“xx规范电磁势和oo规范电磁势(等等各种规范电磁势)是可观测量”
类似的,“电磁场张量是可观测量”的含义就是“电场和磁场是可观测量”
电磁势作为可观测量
刚体转动取向空间是非欧的多连通空间
个人观点
“可观测量”的定义为“可以由时空坐标的测量和计算得到的东西”即“可观测量就是时空坐标的函数”
以电场E为例,在一个惯性系中,给定时刻给定位置无初速的释放一个点电荷,在电荷的运动轨迹上测量一列以初始位置为极限的点列(事件列),则“物理量a(点电荷在初始时刻的加速度)是可观测量”的意思就是“a是这列事件列(时空坐标构成的数列)的函数”;“物理量E(初始时刻电荷所在位置的电场)是可观测量”的意思就是“E是这列事件列的函数”,具体函数关系就是“E等于初始时刻的加速度乘以点电荷的质量再除以点电荷的电量”
进一步的,“xx规范电磁势(满足xx规范的电磁势)是可观测量”的含义就是“xx规范电磁势是某些事件集合的函数”,这里的函数形式包含了“xx规范”的限制
同样的,“oo规范电磁势是可观测量”的含义就是“oo规范电磁势是某些事件集合的函数”,这里的函数形式包含了“oo规范”的限制
因为“xx规范电磁势”与“oo规范电磁势”作为事件集合的函数有着一定的相似性,所以“xx规范电磁势”与“oo规范电磁势”被认为是同一种物理量,统称“电磁势”。“电磁势是可观测量”的含义就是“xx规范电磁势和oo规范电磁势(等等各种规范电磁势)是可观测量”
类似的,“电磁场张量是可观测量”的含义就是“电场和磁场是可观测量”
评论 (3) 只看楼主
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2013-01-07 15:55 feng1734 只看Ta
引用@apple_Yu 的话:大概,看完第二段,理解是,观测电场是靠观测电荷间接得到。 第三段就看不明白了。
电磁场是通过测量点电荷的运动状态得到的,同样的,有这么一个物理量也是通过测量电磁场得到的,所以它可以写作电磁场的函数,也是一个可观测量。
这个函数形式一定要求该物理量满足某种规范,只有这样给定了电磁场,该物理量才有唯一的取值与之对应(这才叫函数),于是这个物理量就叫可以叫做”xx规范物理量“
这样,改变这个电磁场的函数所要求的规范,则能得到一大堆不同规范的这种物理量。这些物理量统称”电磁势“,”xx规范物理量“就叫做”xx规范电磁势“了
既然所有的(满足不同规范的)”xx规范电磁势“都是可观测量,那不妨简单描述为为”电磁势是可观测量“。
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2013-01-07 16:08 Yu_uestc 电磁场与无线技术研究生 只看Ta
引用@feng1734 的话:
电磁场是通过测量点电荷的运动状态得到的,同样的,有这么一个物理量也是通过测量电磁场得到的,所以它可以写作电磁场的函数,也是一个可观测量。
这个函数形式一定要求该物理量满足某种规范,只有这样给定了电磁场,该物理量才有唯一的取值与之对应(这才叫函数),于是这个物理量就叫可以叫做”xx规范物理量“
这样,改变这个电磁场的函数所要求的规范,则能得到一大堆不同规范的这种物理量。这些物理量统称”电磁势“,”xx规范物理量“就叫做”xx规范电磁势“了
既然所有的(满足不同规范的)”xx规范电磁势“都是可观测量,那不妨简单描述为为”电磁势是可观测量“。
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[转帖文章] 引力规范理论与陀螺自由落体运动
本帖最后由 positron 于 2011-5-11 15:44 编辑
理论物理所 张元仲 研究员09年12月的一个报告,关于广义相对论实验验证的,和最近nasa的引力探测器B星有点关联,发上ppt供感兴趣的人看。
友情提醒:专业学术报告,内容很深,至少我看不懂。感兴趣的可以跳过其中的数学只关注里面有限的科普性内容。
引力规范理论与陀螺自由落体运动.part1.rar (3.34 MB, 下载次数: 76)
引力规范理论与陀螺自由落体运动.part2.rar (3.34 MB, 下载次数: 42)
引力规范理论与陀螺自由落体运动.part3.rar (3.34 MB, 下载次数: 61)
引力规范理论与陀螺自由落体运动.part4.rar (3.24 MB, 下载次数: 58)
不知道啥时候高层把版主的附件尺寸权限由1M提到4M了,原先分成14个压缩分卷,现在改成4个,以方便感兴趣的下载,为各位省点MFB。
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本帖最后由 gohomeman1 于 2011-5-10 22:42 编辑
好像现在斑竹的上传权限比较大吧,压缩文件大些,下载也方便啊。
晕死的下载,14个文件中有4个出错,用IE9下载还不能跳出下载框。白白浪费了几分……
测试了下原先的14个附件,全部能正常下载使用。
晕死!下载东西报个错有什么好晕死的,可能自己的浏览器或网络问题有必要发在这里抱怨吗?这里又不是水版。
本帖最后由 mill 于 2011-5-11 16:11 编辑
哈哈 只看了两眼就先把“时空漩涡”实验的一些细节弄清了
石英球的精度要求是自转轴"漂移<10^-11度/小时"
这个球确实是没有轴的,它似乎是悬浮在超流液氦中,而液氦的低温也同时保持它表面的铌镀层达到超导状态,
而探测它自转轴漂移的原理是,测量它的超导电流所形成磁场的磁轴指向。
回复 5# feng1734
应该说一般的量子场论教材都会讲这个。国内的教材似乎都只是简单地讲解了量子场论的那几个规范变换,国外的我只看过 Pskin 的那本,不过这本主要是针对唯象研究的,计算细节讲的很多,但基本理论讲的不好。温伯格的那三卷是经典教材,但规范对称性的内容我不清楚,没看过。
本帖最后由 feng1734 于 2011-5-13 21:41 编辑
话说,大概搜了一下,,,规范对称的引力理论好像是这么回事,,,,
先说爱因斯坦本来的引力理论,,,
爱因斯坦解决引力问题的方法是把引力几何化,,就是建立起这样两个方程,,,,第一个就是爱因斯坦场方程,空间的几何结构=物质状态的函数,,第二个是爱因斯坦运动方程(短线方程,测地线方程),物质状态的改变=空间的几何结构的函数,,,,,,场方程通过给定已知物质的状态(能量与动量)来给出时空的度规(也就是定义了时空间隔),其中包含着一种与洛伦兹变换相关的全局的对称性,即任意给定两个事件,由洛伦兹变换相联系的两个观测者所测量到的这两个事件的时空间隔都是一样的,,时空间隔这一时空本身的性质通过运动方程来影响物质具体的运动,,即给定初始状态和末状态,,运动方程保证物质真实的运动轨迹是使得连接初末位置的所有的曲线中变分为零的那一条,,,
再看下规范对称性,,如果我的理解没出大问题的话,所谓规范对称就是局域的对称性,,,将规范对称性强加到某个理论上就是将这个理论中本来在全局范围内成立的对称性限制到只在局部成立上,,,,,
于是,将规范对称强加到爱因斯坦的引力理论上其实就是将那个与洛伦兹变换相关的全局对称性限制到只在局部成立上,具体说起来就是这样,,任意给定两个事件,对于任意两个观测者,除非这两个观测者非常非常靠近,否则他们测量到的这两个事件的时空间隔一般来说是不相等的,,,,因为运动方程挑选的真实运动轨迹是变分为零那一条,并不是长度(时空间隔)为某个具体数值的那一条,,所以不同的观测者测量到不同的时空间隔仍然是可以与实验相兼容的,只要他们最后挑选出的变分为零的轨迹是同一条就可以了,,,,,
我不知道该如何具体地将规范对称性数学化,,,,但至少大概有一种可能的方法,,,即赋予每一个不同位置的观测者一个自己的单位长度(即每个在不同位置的人都拿着一把自己的标准尺),,,,对于时空中任意给定两个事件,先用度规阵计算出时空间隔,,然后乘上某个观测者自己标准尺的单位长度作为这个观测者对这两个事件的时空间隔的测量值,,,这样除了一个度规张量场,又有了一个标量场来共同描述时空的结构,,,,,,ppt中也有一个标量场,应该是某种类似的东西,,,,,话说,这个标量场好像叫做 联络 ,,联络决定挠率,度规决定曲率,他们都是描述空间结构的量,,,,
原本爱因斯坦场方程是 曲率=物质能量动量的函数,,现在方程左边要改写为 曲率和挠率,所以方程的右边应该也会有一些变化,,我不知道ppt是怎么做的,,反正他是得到了这样新的场方程,,即 曲率和挠率=物质能量,动量和角动量的函数,,,,类似的改变也发生在爱因斯坦运动方程上,,,原本的运动方程是 物质能量动量的变化=曲率的函数,,新的运动方程变为 物质能量动量和角动量的变化=曲率和挠率的函数,,,,
至于空间挠率到底是什么,他是如何与角动量相联系起来的,目前我完全不清楚,,,,,,
2013-01-07 15:55 feng1734 只看Ta
这个函数形式一定要求该物理量满足某种规范,只有这样给定了电磁场,该物理量才有唯一的取值与之对应(这才叫函数),于是这个物理量就叫可以叫做”xx规范物理量“
这样,改变这个电磁场的函数所要求的规范,则能得到一大堆不同规范的这种物理量。这些物理量统称”电磁势“,”xx规范物理量“就叫做”xx规范电磁势“了
既然所有的(满足不同规范的)”xx规范电磁势“都是可观测量,那不妨简单描述为为”电磁势是可观测量“。
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引用@apple_Yu 的话:大概,看完第二段,理解是,观测电场是靠观测电荷间接得到。 第三段就看不明白了。电磁场是通过测量点电荷的运动状态得到的,同样的,有这么一个物理量也是通过测量电磁场得到的,所以它可以写作电磁场的函数,也是一个可观测量。
这个函数形式一定要求该物理量满足某种规范,只有这样给定了电磁场,该物理量才有唯一的取值与之对应(这才叫函数),于是这个物理量就叫可以叫做”xx规范物理量“
这样,改变这个电磁场的函数所要求的规范,则能得到一大堆不同规范的这种物理量。这些物理量统称”电磁势“,”xx规范物理量“就叫做”xx规范电磁势“了
既然所有的(满足不同规范的)”xx规范电磁势“都是可观测量,那不妨简单描述为为”电磁势是可观测量“。
2013-01-07 16:08 Yu_uestc 电磁场与无线技术研究生 只看Ta
引用@feng1734 的话:
电磁场是通过测量点电荷的运动状态得到的,同样的,有这么一个物理量也是通过测量电磁场得到的,所以它可以写作电磁场的函数,也是一个可观测量。
这个函数形式一定要求该物理量满足某种规范,只有这样给定了电磁场,该物理量才有唯一的取值与之对应(这才叫函数),于是这个物理量就叫可以叫做”xx规范物理量“
这样,改变这个电磁场的函数所要求的规范,则能得到一大堆不同规范的这种物理量。这些物理量统称”电磁势“,”xx规范物理量“就叫做”xx规范电磁势“了
既然所有的(满足不同规范的)”xx规范电磁势“都是可观测量,那不妨简单描述为为”电磁势是可观测量“。
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