Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Толмен Р. -> "Относительность. Термодинамика и космология" -> 45

Относительность. Термодинамика и космология - Толмен Р.

Толмен Р. Относительность. Термодинамика и космология — М.: Наука, 1974. — 520 c.
Скачать (прямая ссылка): otnositelnosttermodinamikaikosmologiya1974.pdf
Предыдущая << 1 .. 39 40 41 42 43 44 < 45 > 46 47 48 49 50 51 .. 205 >> Следующая

в виде единого ковариантного уравнения:
дТ^ дху
дху
{рт]м" + ртЫ = 0.
(46.22)
§ 47. Применение электронной теории
На этом мы можем закончить обсуждение связи между специальной теорией
относительности и электродинамикой, основанной на электронной теории
Лоренца, так как изложенного материала нам достаточно для дальнейших
применений.
Мы выяснили, что электронная теория Лоренца может быть принята в рамках
специальной теории относительности практически без изменений, если только
считать, что фундаментальные уравнения справедливы во всех системах
координат, движущихся равномерно относительно друг друга, а не в
выделенной системе координат, покоящейся относительно гипотетического
эфира. Это положение позволяет и далее использовать большинство выводов
лоренцевской теории, до тех пор пока они не будут модифицированы при
квантовомеханическом подходе. Однако мы не станем здесь рассматривать
подобные вопросы.
Одно из наиболее важных применений теории Лоренца вытекает из возможности
написания электромагнитных уравнений Максвелла для вещества, описывающих
усредненное поведение электронов, которые в этом веществе содержатся.
Существенным моментом при таком рассмотрении является связь "макро-
§ 48. УРАВНЕНИЯ ПОЛЯ ПОКОЯЩЕГОСЯ ВЕЩЕСТВА
113
скопических" величин Е, D, Н, В, J и р максвелловской теории с
результатами усреднения "макроскопических" величин Е, Н, и и р
электронной теории, а также то, что найденные таким образом
"макроскопические" величины удовлетворяют максвелловским уравнениям для
вещества. Эта задача была успешно решена самим Лоренцем для вещества,
находящегося в покое, а случай движущегося вещества был изучен с
применением специальной теории относительности Борном [33] и Далленбахом
[34].
Однако для целей этой книги нет нужды детально рассматривать такой способ
вывода электромагнитных уравнений для вещества из уравнений
электромагнитной теории. В части II настоящей главы эти уравнения будут
рассмотрены с более строгой феноменологической точки зрения. Такой путь
более близок к тому, каким мы пользовались в механике сплошной среды, и
не будет связан с трудностями, которые встречаются при применении
специальной теории относительности для исследования свойств
микроскопических полей в квантовой механике и в квантовой
электродинамике.
часть и МАКРОСКОПИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ
§ 48. Уравнения поля покоящегося вещества
Рассмотрим макроскопические электромагнитные свойства вещества, следуя
методу Минковского [35]. Прежде всего мы примем, что, в согласии с
доступными экспериментальными данными, процессы в покоящемся веществе
правильно описываются теорией Максвелла, а затем получим свойства
движущегося вещества, применяя формулы специальной теории
относительности. Так как результаты любого опыта по изучению
электромагнитных свойств покоящегося вещества описываются как поведение
физических объектов в пространстве и времени, а переход к описанию в
новой системе координат, в которой изучаемое вещество обладает любой
заданной постоянной скоростью, совершается с помощью специальной теории
относительности, то указанный метод должен привести к электромагнитной
теории, применимой к любому телу, находящемуся в состоянии равномерного
движения. Кроме того, мы обнаружим, что эта теория также описывает
системы тел с различными скоростями при том условии, что эти тела
разделены свободным пространством. Для более сложных видов движения эта
теория дает по крайней мере первое приближение.
8 Р. Толыен
114
ГЛ. IV. СПЕЦИАЛЬНАЯ ТЕОРИЯ И ЭЛЕКТРОДИНАМИКА
В теории Максвелла уравнения поля для покоящегося вещества, которые
связывают напряженность электрического поля Е, электрическую индукцию D,
напряженность магнитного поля Н и магнитную индукцию В с плотностью
заряда р и током проводимости J, имеют вид векторных выражений:
div0 D° == р°, (48.1)
div0 В0 = 0, (48.2)
rot Е° =---4^-, (48.3)
rot0H°=i^- + jo); (48.4)
где нулевые индексы указывают на то, что значения соответствующих величин
измерены в собственной системе координат S0, где рассматриваемое вещество
покоится.
Считается, что величины, стоящие в этих уравнениях, могут быть измерены
макроскопическим способом. Так, Е°, D0, Н° и В0 суть силы, действующие на
единичный электрический заряд и на единичный магнитный полюс. Хотя такие
измерения в идеале содержат в себе предельный переход, их можно считать
реальными макроскопическими измерениями, проводимыми с помощью пробных
зарядов, помещенных в рассматриваемой точке в продольные или поперечные
полости. Величины р° и J0 определяются как макроскопические плотности
заряда и тока в некотором элементе объема, который можно считать
бесконечно малым, хотя на самом деле его размеры намного превышают
расстояния между молекулами. Таким образом, до тех пор, пока мы
ограничиваемся задачами, не связанными с очень малыми интервалами
пространства или времени, выбранный нами путь не будет связан с
квантовомеханическими свойствами вещества, которые, конечно, должна
Предыдущая << 1 .. 39 40 41 42 43 44 < 45 > 46 47 48 49 50 51 .. 205 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed