Топ питань
Часова шкала
Чат
Перспективи
Калібрувальна інваріантність
З Вікіпедії, вільної енциклопедії
Remove ads
Калібрува́льна інваріа́нтність — вимога незалежності фізичних теорій від певних перетворень, які відображають приховану симетрію фізичних полів. Поняття калібрувальної інваріантності важливе для сучасної фізики, оскільки допомагає навести порядок у ганебно[джерело?] великій різноманітності елементарних частинок.
Перетворення, щодо яких вимагається інваріантність фізичних теорій, називають калібрувальними перетвореннями, а самі такі теорії калібрувальними.
Прикладом калібрувальних перетворень є множення хвильової функції на довільне комплексне число з модулем, рівним одиниці, тобто число виду . Оскільки значення спостережуваних фізичних величин у квантовій механіці отримують як матричні елементи, в які входить добуток хвильової функції на комплексно спряжену, таке перетворення нічого не змінює в фізичних результатах теорії. Тобто, мовою математики та теоретичної фізики, квантова механіка є калібрувальною теорією щодо перетворень групи симетрії U(1).
Remove ads
Калібрувальна інваріантність електромагнітних полів
Узагальнити
Перспектива
В електродинаміці калібрувальна або градієнтна інваріантність вимагається щодо перетворень, які здійснюються над потенціалами електромагнітного поля — заміни
- ,
- [1],
де — векторний потенціал, — потенціал електричного поля, c — швидкість світла у вакуумі, f — довільна функція від просторових змінних і часу.
За вказаної вище заміни не змінюються значення напруженості електричного поля і магнітної індукції, які визначаються формулами:
- .
- .
Таким чином, калібрувальна інваріантність вимагає, щоб дійсними фізичиними величинами в теорії були електричне і магнітне поле, а не значення їхніх потенціалів.
На практиці калібрувальна інваріантність допомагає вибрати потенціали в такій формі, щоб занулити певні члени в рівняннях. Використовується кулонівське калібрування або лоренцівське калібрування (дивіться Калібрування_векторного_потенціалу#Приклади_калібрувань). Потенціал електричного поля здебільшого вибирають так, щоб він дорівнював нулю на нескінченості.
За теоремою Нетер наслідком калібрувальної інваріантності є закон збереження електричного заряду. Теореми Нетер встановлюють закони збереження й умови зв'язку, які слідують з інваріантності продукуючого функціоналу (функціоналу дії)
системи полів відносно -параметричної групи Лі внутрішніх симетрій та локальної групи , яка отримується з заміною параметрів групи функціями координат
Remove ads
Див. також
Примітки
Wikiwand - on
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Remove ads