Проблема электромагнитного потенциала и калибровки Лоренца
Главная
Введение
Проблемы и заблуждения
Новое развитие
Контакты
     В канонической теории ЭМП первичными силовыми характеристиками ЭМП считаются напряженность электрического поля Е и индукция магнитного поля В (об ошибках в понимании этих характеристик ЭМП можно прочитать здесь). При этом, ранее считалось, что электромагнитные потенциалы φ и А не имеют прямого физического смысла и вводятся для упрощения математических расчетов ЭМП. Это упрощение достигается,  во-первых, за счет сокращения количества уравнений поля. Для нахождения E и B необходимо решить шесть скалярных уравнений для компонентов этих величин, а для нахождения φ и А необходимо решить только четыре уравнения. Во-вторых, электромагнитные потенциалы считаются неоднозначными, и их величину можно выбрать таким образом, чтобы упростить вычисления. Такой выбор электромагнитных потенциалов называется калибровкой. Однако, эффект Ааронова-Бома и его многочисленные варианты показывают, что такое мнение об электромагнитных потенциалах является устаревшим и наглядно демонстрируют их реальное физическое существование  [1], [2], [3], [4]. Автор придерживается именно такого взгляда на электромагнитные потенциалы. Магнитный эффект Ааронова-Бома считается чисто квантовым эффектом. Он заключается в том, что при прохождении электрических зарядов через область пространства, в которой отсутствует магнитное поле, но присутствует постоянный во времени векторный потенциал А, этот потенциал оказывает действие на электрические заряды, заключающееся в изменении интерференционной картины пучков электронов. При этом считается, что силового действия векторный потенциал А на электрические заряды не оказывает. Существует также электрический эффект Ааронова-Кашера, также считающийся чисто квантовым. Он заключается в том, что при прохождении электрических зарядов через область пространства, в которой отсутствует электрическое поле, но присутствует постоянный во времени и пространстве скалярный потенциал φ, этот потенциал оказывает действие на электрические заряды, также заключающееся в изменении интерференционной картины пучков электронов. При этом считается, что силового действия скалярный потенциал φ на электрические заряды не оказывает. Отсутствие в теории силового действия потенциалов приводит в квантовой электродинамике к многочисленным гипотезам "квантовой нелокальности".
       Мнение об отсутствии силового действия потенциалов на электрические заряды является ошибочным и основанным на том, что в существующей теории ЭМП известна только сила Лоренца. На странице сайта Новое развитие в разделе Электромагнитные силы приведена полная система стационарных и динамических электромагнитных сил, которая показывает, что эффекты Ааронова-Бома и Ааронова-Кашера являются силовыми эффектами новой теории ЭМП. Новые электромагнитные силы указывают на существование и других электромагнитных эффектов, связывающих между собой постоянные и переменные скалярный φ и векторный А потенциалы с постоянными и переменными плотностями зарядов и токов.
        Ключевой операцией в классической и квантовой теории ЭМП является применение калибровочного условия Лоренца. В связи с новым взглядом на электромагнитные потенциалы возникла проблема калибровки Лоренца и неоднозначности потенциалов. С одной стороны, электромагнитные потенциалы можно измерять, т.е. они являются однозначными, а с другой стороны, теория Максвелла показывает их неоднозначность, поскольку калибровка Лоренца не влияет на величины  E и B. Причина этого казуса в существующей теории не установлена. Однако новое развитие теории ЭМП и включение в нее несимметричного и симметричного тензоров устраняет эту неоднозначность электромагнитных потенциалов, а также придает физическую интерпретацию калибровочному условию Лоренца, ранее ее не имевшую. Члены этого калибровочного условия являются диагональными компонентами несимметричного и симметричного тензоров ЭМП, описывающих четырехмерную объемную деформацию ЭМП. Таким образом, применение калибровки Лоренца означает исключение из уравнений ЭМП его четырехмерной объемной деформации. Эта калибровка автоматически исключает существование продольных волн ЭМП, энергию объемной деформации ЭМП и продольную электромагнитную силу Николаева. Таким образом, калибровка Лоренца, как и другие калибровки, должны быть исключены из теории ЭМП, как противоречащие физическому смыслу и эксперименту. Причиной того, что калибровка Лоренца не влияет на величины E и B, является то, что эти величины являются компонентами антисимметричного тензора ЭМП, диагональные компоненты которого равны нулю, и члены калибровочного условия Лоренца не входят в состав несимметричного тензора ЭМП.
      В настоящее время для измерения величины электромагнитных потенциалов известны методы Ааронова-Бома, Ааронова-Кашера и Солунина [5]. Полученная в новой теории полная система электромагнитных сил [6] позволяет разработать и другие методы измерения электромагнитных потенциалов.
 
 
     
Информационные ссылки