Импульс электромагнитного поля. РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА. Глоссарий по физике

Импульс электромагнитного поля - динамическая характеристика поля, аналогичная импульсу в механике. Формально из уравнений Максвелла в вакууме, связывающих векторы электромагнитного поля E=D и Н=В (используется гауссова система единиц) с плотностями электрич. зарядов и токов j, следует соотношение:

где индексы a, b=1, 2, 3 обозначают декартовы компоненты; по индексу b производится суммирование; вектор g с точностью до размерного коэф. совпадает с Пойнтинга вектором S:

тензор Т_ab наз. Максвелла тензором натяжений:

(d_ab - символ Кронекера); вектор f есть плотность силы Лоренца, действующей на объёмные электрические заряды и токи со стороны электромагнитного. поля:

Уравнение (1), являющееся интегралом ур-ний Максвелла, по аналогии с соответствующим соотношением в механике сплошных сред интерпретируется как закон изменения импульса электромагнитного поля, в котором вектор g, определяемый соотношением (2),- вектор плотности импульса электромагнитного поля. При этом тензор T_ab с обратным знаком представляет собой тензор плотности потока импульса электромагнитного поля, а сила Лоренца с обратным знаком является силой, действующей со стороны электрических зарядов и токов на электромагнитное поле. Интегрирование уравнения (1) по произвольному объёму V даёт:

где

- Импульса электромагнитного поля в объёме V,

- поток a-составляющей импульса электромагнитного поля, втекающий внутрь объёма V через ограничивающую его поверхность s (положительной считается наружная нормаль к поверхности), F=

- сила Лоренца, действующая на электрические заряды и токи, находящиеся внутри объёма V. Наличие силы Лоренца в законе изменения импульса электромагнитного поля (1), (1а) означает, что импульс электромагнитного поля может передаваться материальным телам, изменяя их механич. импульс. Такой обмен импульсом может происходить, напр., в результате поглощения, излучения или рефракции эл--магн. волн, что впервые было экспериментально подтверждено в опытах по измерению давления света (П. Н. Лебедев, 1899). С квантовой точки зрения эл--магн. поле представляет собой ансамбль фотонов, каждый из к-рых обладает энергией

и импульсом

, где w - частота излучения, k - волновой вектор. Обмен импульсом между полем и частицей происходит при поглощении, излучении и рассеянии фотонов заряж. частицами, напр., в Комптона эффекте. В средах, характеризующихся наличием связанных электрич. зарядов и обусловленных их движением электрич. токов, существуют два определения импульса электромагнитного поля. Одно из них принадлежит М. Абрагаму (М. Abraham) и совпадает с определением импульса электромагнитного поля в вакууме (2). При этом для сред с линейными материальными соотношениями (D=eE, B=mH, e, m - диэлектрич. и магн. проницаемости среды) можно записать закон изменения импульса электромагнитного поля типа (1), (1а), в к-ром модифицируется выражение для максвелловского тензора натяжений, а в правой части к плотности силы Лоренца, действующей на свободные электрич. заряды и токи, добавляется член:

Величина f_A представляет собой плотность т. н. силы Абрагама, действующей на среду в перем. эл--магн. поле. Структура выражения (5) такова, что плотность силы Абрагама f_А может быть включена в плотность импульса электромагнитного поля. При этом для плотности импульса электромагнитного поля в среде получается выражение в форме Минковского (Н. Minkowski):

для к-рого также справедлив закон изменения импульса электромагнитного поля типа (1), с модифицированным применительно к среде тензором натяжений. Вывод закона изменения импульса электромагнитного поля из yp-ний макроскопич. электродинамики также требует привлечения модели среды (эфира) или материальных уравнений в среде. Использование выражений дляимпульса электромагнитного поля в форме Абрагама или Минковского не вызывает принципиальных противоречий, поскольку в вакууме они совпадают, а в среде с учётом разл. выражении для силы, действующей на среду в эл--магн. поле, оба выражения удовлетворяют закону сохранения суммарного импульса среды и эл--магн. поля. В движущихся средах, а также в любых др. средах с пространственной дисперсией импульса электромагнитного поля следует отличать от импульса эл--магн. волн, к-рый складывается из импульса электромагнитного поля и импульса, обусловленного переносом энергии волновых возмущений частицами среды (пропорционального вектору Умова). В статич. эл--магн. полях, сосредоточенных в огранич. объёме, суммарный импульс электромагнитного поля всегда равен нулю, хотя поле вектора g, характеризующее распределение плотности импульса электромагнитного поля в пространстве, может быть отлично от нуля. Если при этом момент импульса электромагнитного поля

отличен от нуля, его наличие может быть экспериментально обнаружено: при включенин или выключении статич. полей система тел, поддерживающих эти поля, испытывает соответствующий момент импульса отдачи.

Литература по импульсу электромагнитного поля

Знаете ли Вы, что такое "Большой Взрыв"?
Согласно рупору релятивистской идеологии Википедии "Большой взрыв (англ. Big Bang) - это космологическая модель, описывающая раннее развитие Вселенной, а именно - начало расширения Вселенной, перед которым Вселенная находилась в сингулярном состоянии. Обычно сейчас автоматически сочетают теорию Большого взрыва и модель горячей Вселенной, но эти концепции независимы и исторически существовало также представление о холодной начальной Вселенной вблизи Большого взрыва. Именно сочетание теории Большого взрыва с теорией горячей Вселенной, подкрепляемое существованием реликтового излучения..."
В этой тираде количество нонсенсов (бессмыслиц) больше, чем количество предложений, иначе просто трудно запутать сознание обывателя до такой степени, чтобы он поверил в эту ахинею.
На самом деле взорваться что-либо может только в уже имеющемся пространстве.
Без этого никакого взрыва в принципе быть не может, так как "взрыв" - понятие, применимое только внутри уже имеющегося пространства. А раз так, то есть, если пространство вселенной уже было до БВ, то БВ не может быть началом Вселенной в принципе. Это во-первых.
Во-вторых, Вселенная - это не обычный конечный объект с границами, это сама бесконечность во времени и пространстве. У нее нет начала и конца, а также пространственных границ уже по ее определению: она есть всё (потому и называется Вселенной).
В третьих, фраза "представление о холодной начальной Вселенной вблизи Большого взрыва" тоже есть сплошной нонсенс.
Что могло быть "вблизи Большого взрыва", если самой Вселенной там еще не было? Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.