تانسور ضربه انرژی الکترومغناطیسی

از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد
پرش به: ناوبری، جستجو

در فیزیک، تانسور ضربه انرژی الکترومغناطیسی قسمتی از تانسور ضربه-انرژی ، ناشی از میدان الکترومغناطیسی است.[۱]

تعریف[ویرایش]

دستگاه SI[ویرایش]

در فضای آزاد و در فضازمان تخت، تانسور ضربه انرژی الکترومغناطیسی در دستگاه SI چنین است:[۱]

که در آن تانسور الکترومغناطیسی و متریک مینکوفسکی با قطر (+++−) است. به تقارن تانسور توجه کنید.

به طور صریح در فرم ماتریسی رابطه‌ی بالا چنین است:

در این ماتریس، بردار پوئینتینگ است:

و مولفه‌های تانسور تنش ماکسول هستند:

c هم سرعت نور است.

دستگاه CGS[ویرایش]

برای نوشتن روابط در دستگاه گاؤسی می‌توان ثابت گذردهی خلأ و ثابت تراوایی خلاء را در روابط بالا چنین جایگزین کرد:

بنابراین روابط قسمت قبل چنین خواهند شد:

و به صورت صریح:

توجه کنید که در دستگاه گاؤسی، بردار پوئینتینگ چنین است:

تانسور ضربه انرژی میدان الکترومغناطیسی در محیط دی‌الکتریک کمتر شناخته شده است و موضوع مباحثه هنوز حل نشده‌ی آبراهام−مینکوفسکی است.[۲]

مولفه‌ی از تانسور انرژی−تکانه بیانگر شار مولفه‌ی μام چارتکانه ی میدان الکترومغناطیسی، ، گذرنده از یک ابرصفحه است. ( ثابت ). این تانسور بیان‌کننده‌ی سهم الکترومغناطیس در منشأ میدان گرانشی (انحنای فضازمان) در نسبیت عام است.

قوانین پایستگی[ویرایش]

با کمک تانسور ضربه انرژی الکترومغناطیسی می‌توان قوانین پایستگی تکانه‌ی خطی و انرژی در الکترومغناطیس را به صورتی فشرده نوشت. دیورژانس تانسور ضربه تنرژی چنین است:

که در آن نیروی لورنتز (در ۳ بعد) وارد بر ماده بر واحد حجم است.

این معادله هم‌ارز با قوانین پایستگی معروف الکترومغناطیس در ۳ بعد است

که اولی پایستگی انرژی :

و دومی پایستگی تکانه خطی را بیان می‌کند:

J نیز چگالی جریان الکتریکی و ρ چگالی بار الکتریکی را نشان می‌دهد.

جستارهای وابسته[ویرایش]

منابع[ویرایش]

  1. ۱٫۰ ۱٫۱ Gravitation, J.A. Wheeler, C. Misner, K.S. Thorne, W.H. Freeman & Co, 1973, ISBN 0-7167-0344-0
  2. Pfeifer et al., Rev. Mod. Phys. 79, 1197 (2007) را ببینید.