2born (2born) wrote,
2born
2born

Category:

Простое объяснение, как связаны сохранение заряда и калибровочная инвариантность

Из МГУшных лекций по общей ядерной физике, со ссылкой на Вигнера: http://nuclphys.sinp.msu.ru/spargalka/add/l5_2.htm

...к сохранению заряда можно прийти и с помощью более простых рассуждений. Этот закон - следствие того, что не имеет смысла говорить об абсолютном значении электрического потенциала и во всех соотношениях он является относительной величиной . Не возникает никаких новых физических явлений, если этот потенциал изменить (сдвинуть) на одно и то же значение во всех точках пространства, т.е. имеет место инвариантность нашего мира к таким сдвигам. Проще всего это доказывается с помощью аргументов Э. Вигнера (1949 г.). Они сводятся к следующему:
В электростатике потенциал системы φ является относительной величиной. Уравнения всегда содержат изменение потенциала и не зависят от абсолютной величины φ в любой точке пространства. Предположим, что заряд не сохраняется и может быть создан или уничтожен неким магическим процессом. Чтобы создать заряд Q, требуется работа A, которая при его уничтожении возвращается. Пусть заряд создается в точке, где потенциал в некой выбранной шкале есть φ1. Работа по его созданию A не зависит от φ поскольку по условию нет физических процессов, зависящих от абсолютной шкалы потенциала. Если теперь передвинуть заряд в точку с потенциалом φ2, изменение энергии будет Q(φ1- φ2). Если затем заряд исчезнет, мы вернемся к системе с энергией, измененной на величину A - A + Q(φ1- φ2). Таким образом, сохранение энергии не позволяет создать и уничтожить заряд, если шкала электростатического потенциала является относительной. Другими словами, только сохранение заряда позволяет нам произвольно выбирать шкалу потенциала.
Tags: Мегаучебник или Что я читал и похвалил, образование, популяризация, умиротворение
Subscribe

  • Сорокопут-жулан с какой-то добычей

    Снято 21 июля. Жаль, не видно, что именно за добыча, да и сфокусировалось не на него (точнее, неё), а на подсолнухи, но уж больно фон хорош!…

  • Разновозрастные синички

    Тоже от 21 июля. Такое впечатление, что взрослые еще присматривают за малышней. DSC_2127_юная_син_с_сем_корр2.jp © qedqed.iMGSRC.RU…

  • Пеночка-подросток

    Снято 21 июля: DSC_2116_юная_пеночка.jpg © qedqed.iMGSRC.RU DSC_2119_пеночка.jpg © qedqed.iMGSRC.RU

  • Post a new comment

    Error

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 10 comments

  • Сорокопут-жулан с какой-то добычей

    Снято 21 июля. Жаль, не видно, что именно за добыча, да и сфокусировалось не на него (точнее, неё), а на подсолнухи, но уж больно фон хорош!…

  • Разновозрастные синички

    Тоже от 21 июля. Такое впечатление, что взрослые еще присматривают за малышней. DSC_2127_юная_син_с_сем_корр2.jp © qedqed.iMGSRC.RU…

  • Пеночка-подросток

    Снято 21 июля: DSC_2116_юная_пеночка.jpg © qedqed.iMGSRC.RU DSC_2119_пеночка.jpg © qedqed.iMGSRC.RU