Poglejmo kako je sila na delec realizirana v klasični elektromagnetni teoriji! Krajevnekomponente sile dobimo iz Lorentzovega izraza:⃗F = e ⃗ E + e⃗v × ⃗ B(D.1)Ker je Lorentzova invariantnost elektromagnetne teorije bolje razvidna iz formulacijeEM teorije z vektorskim in skalarnim potencialom, je vredno zapisati silo spotencialoma A ⃗ in φ kot sta bila definirana v (B.4). Najprej zapišimo ⃗v × B ⃗ pokomponentah:⎛⎞⃗v × B ⃗ v y A y , x −v y A x , y −v z A x , z +v z A z , x= ⎝v z A z , y −v z A y , z −v x A y , x +v x A x , y⎠ = ∇(⃗v · ⃗A) − (⃗v · ∇) A ⃗ (D.2)v x A x , z −v x A z , x −v y A z , y +v y A y , zResničnost zadnjega enačaja spoznamo na primer na komponenti x gornjega produkta,ki ga preuredimo v:v y A y , x −v y A x , y −v z A x , z +v z A z , x = v y A y , x +v z A z , x +v x A x , x −v y A x , y −v z A x , z −v x A x , x= ∂∂x (⃗v · ⃗A) − (⃗v · ∇)A xTako lahko elektromagnetno silo zapišemo v obliki:ali⃗F = e[−∇φ − ∂ ⃗ A∂t − (⃗v · ∇) ⃗ A + ∇(⃗v · ⃗A)][⃗F = e ∇(⃗v · ⃗A − φ) − d A ⃗ ]dt(D.3)(Spomnimo se, da je d A ⃗ = ∂ A ⃗ + ∂ A ⃗ ≡ (⃗v·∇) A+ ⃗ ∂ A ⃗ .) Kako posplošiti ta izraz, da bodt dt ∂t ∂tzapisan v obliki, ki odraža 4-razsežnost specialne relativnosti? Najprej poglejmo izraze⃗v · ⃗A−eφ, ki nastopa v okroglem oklepaju v (D.3). Komponente vektorja ⃗v (dx i /dt)so v limiti majhnih hitrosti enake komponentam ẋ i , to je krajevnim komponentamčetverca hitrosti, vektorja, ki da pomnožen z maso, gibalno količino (glej (C.9)).V pisavi specialne relativnosti zapišemo produkt ⃗v · ⃗A kot η ik ẋ i A k pri čemer tečeseštevanje po i in k samo od 1 do 3. Celoten okrogli oklepaj pa lahko zapišemov limiti majhnih hitrosti kot η µν ẋ µ A ν , kjer tečeta µ in ν od 0 do 3, če vpeljemoA 0 = −φ/c in upoštevamo, da je za majhne hitrosti dx 0 /dt = c. Smiselnost take∂x i dx i22
identifikacije se pokaže še naprej, ko ugotovimo, da se umeritveni pogoj (B.7) z njozapiše v obliki:∇ · ⃗A + 1 ∂φ≡ η µν Ac 2 µ , ν = 0(D.4)∂tUmeritvene transformacije (B.6) se zapišejo v gradientni obliki:A ′ µ = A µ + ψ, µ(D.5)Enačbe (B.5) pa sugerirajo zapis:()η µν ∂ 2 A λ∂x µ ∂x − ∂2 A µν ∂x λ ∂x ν= −µ 0 j λ , (D.6)oziroma:η µν∂2 A λ∂x µ ∂x ν = −µ 0 j λ , (D.7)če je izpolnjen umeritveni pogoj (D.4). Zgoraj so krajevne komponente gostote tokaj i kar komponente vektorja ⃗j, časovna komponenta j 0 pa mora biti enaka:(Spomnimo se, da je ε 0 µ 0 = 1 c 2 !)j 0 = −ρε 0 µ 0 c = −ρc(D.8)Naloga D.2: Pokaži, da so enačbe (D.6) invariantne glede na umeritvene transformacije(D.5)!Naloga D.3: Pokaži, da je po (D.6) divergenca gostote električnega toka identičnoenaka nič:η µν j µ , ν = 0.(D.9)Zapiši to enačbo v pisavi 3+1 (krajevne komponente+časovna komponenta) z upoštevanjem(D.8) in pokaži, da je to kontinuitetna enačba, ki zagotavlja ohranitev naboja.Še ena identifikacija je možna; delcu z nabojem e, ki se giblje po trajektorijix µ = ξ µ (τ) s hitrostjo ⃗v (v i = dξ i /dτ) pripišemo v klasični elektrodinamiki tok⃗I = e⃗v. Po gornjem zgledu bomo torej pripisali v relativnosti gibajočemu se delcutok s komponentami:I µ = eη µν ẋ ν , (D.10)23
- Page 2 and 3: Kazalo1 Newtonov zakon gibanja in n
- Page 4 and 5: UvodEinsteinova splošna teorija re
- Page 6 and 7: Še ena pomembna lastnost enačb (A
- Page 8 and 9: Na prvi pogled izgleda kot bi se (A
- Page 10 and 11: inφ ′= φ − ∂ψ∂t(B.6)nata
- Page 12 and 13: Komponente R µ ν matrike R imajo
- Page 14 and 15: Poiskati hočemo transformacijo pot
- Page 16 and 17: (A.6) zapišemo tudi v obliki:S NR
- Page 18 and 19: Iz teh dveh zahtev je mogoče izpel
- Page 20 and 21: gibalnih količin elektrona in foto
- Page 24 and 25: gostoto tega toka pa lahko formalno
- Page 26 and 27: Če pomnožimo gornje enačbe z ẋ
- Page 28 and 29: kot metrično teorijo, saj vpelje g
- Page 30 and 31: Lagranževa funkcija prostega delca
- Page 32 and 33: incot θ = |l +|l ϕsin (ϕ − ϕ
- Page 34 and 35: =∫ τ2τ 1√Slika 2:−(η µν
- Page 37: Naloga F.1: Pokaži, da preide (F.5
- Page 40 and 41: Ko primerjamo s (F.1), ugotovimo, d
- Page 42 and 43: Sedaj smo pripravljeni razmišljati
- Page 44 and 45: azločevanje nima smisla, zato defi
- Page 46 and 47: Upoštevali smo, da je ρ, µ u µ
- Page 48 and 49: komponentah 2 . Upoštevamo, da ima
- Page 50 and 51: Krajevne komponente polja so s tem
- Page 52 and 53: Zadnji izraz je zapisan kot baromet
- Page 54 and 55: poglavju smo se zanimali za plin in
- Page 56 and 57: 7.4 Napetostni tenzor gravitacijske
- Page 58 and 59: dinamičen in so njegove lastnosti
- Page 60 and 61: v splošnem 10-4=6 neodvisnih konst
- Page 62 and 63: Naloga G.5.3: Pokaži, da sta izraz
- Page 64 and 65: je s komponentami 0i, ki v prvem pr
- Page 66 and 67: Vpeljemo celotno maso sistema M = m
- Page 68 and 69: Vrtilna količina pa ima komponente
- Page 70 and 71: Pokazalo se bo namreč, da je u 0 p
- Page 72 and 73:
Razmerje ( lm) 2nadomestimo z r 0 i
- Page 74 and 75:
[ ] 21−4učlenom u − u 1 0 1−
- Page 76 and 77:
oziroma v: (2u0 γ 2)2 + u 0 γ 2 =
- Page 78 and 79:
Opazovalec v točki ℘ 1 pa izmeri
- Page 80 and 81:
Časovni interval ∆t dobimo tako,
- Page 82 and 83:
saj je zakasnitev komaj večja od
- Page 84 and 85:
neba, angleškemu astronomu Davidu
- Page 86 and 87:
zvezni odvedljivosti funkcij f, g i
- Page 88 and 89:
pa, da je mogoče v 81 dimenzionaln
- Page 90 and 91:
Za β ≪ α dobimo iz gornjega:a
- Page 92 and 93:
nostni faktor, to je:(αa) • (αb
- Page 94 and 95:
Ena od navigacijskih naprav v podmo
- Page 96 and 97:
poti med imenovanimi točkami ( to
- Page 98 and 99:
glede na Poincaréjevo grupo kot na
- Page 100 and 101:
hitrost ima komponente ( ˙ξ i (λ
- Page 102 and 103:
Ker mora biti rešitev tega sistema
- Page 104 and 105:
potem se v koordinatni bazi η i (x
- Page 106 and 107:
1( ∂η ∂ξ=− ∂η ∂ξ+ ∂
- Page 108 and 109:
Računanja ploščine poljubno orie
- Page 110 and 111:
10.3.3 O 3-formahV 3-razsežnih mno
- Page 112 and 113:
Če sta f in h r-formi, veljaP (n)
- Page 114 and 115:
kot 1-forme invariantni operatorji,
- Page 116 and 117:
10.7 Transformacijske grupe, Lie-je
- Page 118 and 119:
τ(P,s)σ(τ(P,s),∆t)Pw(P)w(P')P'
- Page 120 and 121:
Najbolj preprosto je zapisati Lijev
- Page 122 and 123:
g je gotovo bogatejša od množice
- Page 124 and 125:
potem je vektorsko polje w levo inv
- Page 126 and 127:
Grupa G ima enoparametrične podgru