#уравнения_максвелла — Public Fediverse posts

Физики предложили универсальный язык для мира электричества, чтобы завершить полуторавековой спор

Ученые из МФТИ разработали и предложили новую систему единиц для электродинамики, способную примирить два главенствующих, но исторически несовместимых подхода. Эта компромиссная система, названная авторами физико-технической (ФТ), сохраняет практическое удобство Международной системы единиц (СИ), используемой инженерами по всему миру, и в то же время отражает теоретическую стройность и симметрию гауссовой системы (СГС), предпочитаемой физиками-теоретиками. Результаты исследования опубликованы в журнале «Современная электродинамика».

https://habr.com/ru/articles/969428/

#физикотехническая_система_единиц #размерности #электродинамика #метрология #уравнения_Максвелла

Об уравнениях Максвелла в пространстве Минковского

В прошлой статье я вывел уравнения Максвелла в 3D, даже не пользуясь никаким пространством Минковского, исключительно в евклидовом пространстве. И они естественным образом в той же форме писались в многомерном евклидовом пространстве. Также рекомендую прочесть соседнюю статью для введения в тему. Любопытно, что их можно ввести аналогично в пространстве Минковского и они будут эквивалентны моим. Также им эквивалентна кватернионная форма, но она является не более чем искусственной подгонкой векторов поля под кватернионы. Покажу теперь естественную формулировку в пространстве Минковского без кватернионов.

https://habr.com/ru/articles/959682/

#геометрическая_алгебра #физика #алгебра_клиффорда #уравнения_максвелла #геометрия_Минковского #пространствовремя

Что скрывается за «плюс» и «умножить»? От школьной арифметики до геометрической алгебры

Недавно один из читателей оставил развернутый комментарий к моей статье , в котором очень точно описал чувство растерянности при первом знакомстве с геометрической алгеброй. Он пишет: « Нельзя просто спрятаться за ответом "это формальная сумма", должен быть конкретный оператор "плюс", действующий из в какое-то другое пространство. Но в какое? » Этот вопрос абсолютно закономерен и бьет в самую суть. Путаница возникает из-за того, что новые идеи часто подаются без явного описания той математической структуры, на которой они живут. Давайте построим ее с нуля.

https://habr.com/ru/articles/958666/

#геометрическая_алгебра #алгебра_Клиффорда #уравнения_максвелла #матрицы_паули

Уравнения Максвелла и геометрическая алгебра

Здесь вы можете узнать о том, как все 4 уравнения Максвелла, выражаемые через сложные дифференциальные операторы, можно выразить одним единственным уравнением первого порядка очень простой формы.

https://habr.com/ru/articles/958088/

#Геометрическая_алгебра #физика #алгебра_Клиффорда #уравнения_максвелла #матрицы_паули

От опыта с магнитами до радиоэлектроники будущего: как спор о природе электричества определил современный мир

Вместо предисловия: Личный эксперимент как отправная точка Несколько лет назад я проводил, казалось бы, простой эксперимент: наблюдал за взаимодействием двух тел — постоянного магнита и замкнутой сверхпроводящей обмотки. Результаты заставили усомниться в классических интерпретациях: передача импульса напоминала абсолютно упругое столкновение, где энергия не рассеивалась в тепло, а сохранялась в системе, накапливаясь в индуктивности. Этот опыт стал для меня тем же, чем для Джоуля — падающий груз, вращающий лопасти в воде: точкой, где интуиция вступает в конфликт с устоявшимися догмами. Работая сейчас над инновационным электротехническим устройством, я осознал, что многие "очевидные" истины в учебниках — на деле исторически сложившийся компромисс, а иногда и фундаментальное заблуждение. Эта статья — попытка проследить корни этого конфликта, от измерений Джоуля до уравнений Максвелла и прорывов Теслы, и показать, как альтернативное понимание открывает новые технологические горизонты. Часть I. Великий спор: Механическое vs. Полевое Джоуль, Фарадей и две философии науки В середине XIX века в английской науке шла невидимая война. С одной стороны — Джеймс Прескотт Джоуль , пивовар и гениальный экспериментатор-самоучка, для которого мир состоял из измеряемых величин. Его знаменитый опыт с падающим грузом, который, вращая лопасти в калориметре, нагревал воду, доказал количественную связь между механической работой и теплотой. Для Джоуля ключевым было превращение одной формы "силы" (energy в современном понимании) в другую — механики в тепло. Он мыслил в терминах зарядов и токов как переносчиков некой субстанции. Открытый им закон P = I²R (тепловыделение в проводнике) был эмпирическим, феноменологическим. Его знаменитое A = J·Q утверждало эквивалентность, но не объясняло сущности.

https://habr.com/ru/articles/975454/

#Закон_сохранения_энергии #Сила_Лоренца #Работа_силы_Лоренца #ПротивоЭДС #Электромагнитное_поле #Уравнения_Максвелла #Вектор_Пойнтинга

Световая иллюзия или реальность: российские ученые прояснили вековой парадокс об излучении ускоренного заряда

Физики-теоретики из МФТИ и НИЦ «Курчатовский институт» предложили новое осмысление одной из самых запутанных и давних проблем классической электродинамики — парадокса излучения вечно равномерно ускоренного заряда. Их работа показывает, что излучение вечно равномерно ускоренного заряда действительно существует, и этот факт не зависит от системы отсчета. Основной вопрос сводится к тому, какой наблюдатель способен его зарегистрировать и как это излучение проявляется в различных координатных системах. Результаты исследования опубликованы в журнале Physical Review D. Известно, что любой ускоряющийся электрический заряд должен испускать электромагнитные волны, то есть излучать энергию. Этот принцип лежит в основе работы всего, от радиоантенн до синхротронов. Однако в этом простом правиле скрывается глубокий парадокс, который десятилетиями ставил в тупик ведущие умы. Он связан с принципом эквивалентности Эйнштейна, согласно которому наблюдатель в замкнутой лаборатории не может отличить однородное гравитационное поле от равноускоренного движения. Означает ли это, что все заряды на поверхности нашей планеты непрерывно излучают энергию? Если да, то откуда она берётся? А если нет, то не нарушается ли фундаментальный принцип электродинамики?

https://habr.com/ru/articles/968984/

#парадокс_излучения_заряда #гравитационное_поле #теория_относительности #уравнения_максвелла #вектор_Пойнтинга #радиационное_трение #координаты_Риндлера #ускоренная_система_отсчета #принцип_эквивалентности_Эйнштейна

От наномира к макроэффектам: ученые раскрыли секреты поведения света в наноцилиндрах

Коллектив ученых из МФТИ , ИТМО и их коллега из Китая провели глубокое теоретическое и численное исследование, проливающее свет на фундаментальные аспекты взаимодействия света с конечными структурами нанометрового масштаба. Эта работа позволяет лучше понять переход от свойств одиночных наночастиц к сложным оптическим явлениям в протяженных метаматериалах.

https://habr.com/ru/articles/959154/

#Наноцилиндр #метаматериалы #дипольное_приближение #аномалия_Рэлея #уравнения_Максвелла #связанные_диполи #дифракционный_предел

Веб-страничка строит график спектра отражения и пропускания света стопкой пластин

Стопка пластин – это не только оконный стеклопакет – это еще и слои глины и известняка в недрах земли, это «атмосфера» далекой звезды и атмосфера Земли, это живая ткань под микроскопом, тонкие плёнки. И «свет» – это не только видимый диапазон – это и радиоизлучение, и ультрафиолет. То есть, такие спектры интересны геологам, астрономам, биологам. Математические методы вычисления этого спектра преподаются в ВУЗах. Предмет называется «Матричная оптика». А я вставил эту математику в веб-страничку – она строит график спектра для стопки, составленной Вами из произвольного количества слоев вакуума, стекла, металла, холестерического жидкого кристалла, скрещенных поляризаторов, метаматериалов и всего такого прочего. И назвал веб-страничку «Калькулятор Прашкевич» (это название – подарок на Первое апреля дорогому мне человеку). Ссылка на Прашкевича Есть один нюанс со смартфонами. В ссылке смартфоны автоматически приписывают букву "s" к слову "http". Получается "https". С этой припиской ссылка не работает – надо в адресной строке руками удалить эту букву. Веб-страничку можно использовать как игрушку для детей в образовательных целях (возрастных ограничений нет). Буду благодарен за отзывы и критические замечания. спасибо

https://habr.com/ru/articles/807997/

#уравнения_Максвелла #спектр_стопки_пластин #анизотропия_холестерического_типа #метаматериалы