伽利略座標下的電磁學與龐加萊-史奈德相對論下的電磁學

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蕭銓聖(quan-sheng xiao) 查詢紙本館藏

畢業系所

物理學系

論文名稱

伽利略座標下的電磁學與龐加萊-史奈德相對論下的電磁學
(The Galilean limit of Maxwell’s electromagnetism and its Poincare-Snyder analogue)

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摘要(中)

我們的目的是就由重新檢驗論文Galilean electromagnetism[1] 為出發點，以更嚴謹的數學方式重新推論出各種在伽利略座標下可能的電磁學，最後再將在伽利略座標下合宜的(在任何座標符合一致性) 電磁學推廣至龐加萊-史奈德相對論(Poincare-Snyder relativity)。當我們用嚴謹的數學重新推演伽利略座標下可能的電磁學時會發現，我們推演的結論包含論文Galilean electromagnetism[1] 的結果，但結果一致的結論觀點是不一樣的。
最後當我們將在伽利略座標下合宜的電磁學推廣至龐加萊-史奈德相對論時，我們可以看到有一些推廣的電磁學部分與舊有勞倫茲座標下的電磁學完全一致、另一些則否；並且雖然我們仍舊無法辨別在龐加萊-史奈德相對論相對於勞倫茲座標下新增物理量的含意，但我們已經將新物理變量辨別的難度降低。

摘要(英)

Our aim is to re-inspection by the papers Galilean electromagnetism cite {GE} as a starting point, a more rigorous mathematical approach to re-infer various possible under the Galilean electromagnetism coordinates, Galileo coordinates in the final and then under the appropriate (in any coordinates for conformance) electromagnetism extended to the Poincare - relativity Snyder (Poincarｅ　Snyder Relativity). When we re-strict mathematical deduction Galileo coordinates electromagnetic hours may be found, we deduce the conclusion contains the papers Galilean electromagnetism cite {GE} results, but the results are consistent with the conclusions of view is not the same.
Finally, when we will be appropriate under the Galilean coordinates the electromagnetic extended to Poincar? - Snyder theory of relativity, we can see some part of the promotion of the electromagnetic Lorentz coordinates with the old electromagnetism under exactly the same, and the other some are not; and although we are still unable to identify the Poincare - relativity Snyder coordinates relative to the Lorentz under the new physical meaning, but we have to identify the new physical variables reduce the difficulty.

關鍵字(中)

★ 伽利略座標下的電磁學

關鍵字(英)

★ Galilean limit of Maxwell’s

論文目次

中文摘要i
英文摘要ii
誌謝iii
目錄iv
1 介紹　　　　　　1
1.1 物理量與微分運算子在不同座標下的變換形式. . . . . . . . . 2
1.2 馬克斯威方程與電磁場的變換關係. . . . . . . . . . . . . . . 4
1.3 龐加萊-史奈德相對論. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
2 介紹Galilean electromagnetism 論文　　　　　　　６
3 重新檢驗伽利略座標下的電磁學　　　　　　　　　9
3.1 方案1: (Tx, TA) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
3.2 方案2: (Tx, SA) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
3.3 方案3: (Sx, TA) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
3.4 方案4: (Sx, SA) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
3.5 小結. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
4 電荷與電磁場的交互作用　　　　　　　　　　　　　　47
4.1 作用於電荷的勞倫茲力. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
4.1.1 電荷在方案1(Tx, TA) 時的勞倫茲力. . . . . . . . . . 47
4.1.2 電荷在方案2(Tx, SA) 時的勞倫茲力. . . . . . . . . . 50
4.1.3 電荷在方案3(Sx, TA) 時的勞倫茲力. . . . . . . . . . 52
4.1.4 電荷在方案4(Sx, SA) 時的勞倫茲力. . . . . . . . . . 54
4.2 帶電荷的尤拉-拉格朗日方程式. . . . . . . . . . . . . . . . . 56
4.2.1 方案1(Tx, TA) 中帶電荷的尤拉-拉格朗日方程. . . . 56
4.2.2 方案2(Tx, SA) 中帶電荷的尤拉-拉格朗日方程. . . . 60
4.2.3 方案3(Sx, TA) 中帶電荷的尤拉-拉格朗日方程. . . . 61
4.2.4 方案4(Sx, SA) 中帶電荷的尤拉-拉格朗日方程. . . . 65
4.3 比對尤拉-拉格朗日與勞倫茲力. . . . . . . . . . . . . . . . . 68
4.3.1 方案1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
4.3.2 方案2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
4.3.3 方案3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
4.3.4 方案4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
4.4 電荷的電磁場對電荷本身的作用力. . . . . . . . . . . . . . . 71
4.4.1 方案1 與方案2 中電磁場對電荷本身的作用力. . . . 73
5 在龐加萊-史奈德相對論下的電磁學75
5.1 推廣方案3 與方案4 至龐加萊-史奈德下時的電磁學. . . . . 76
6 結論　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　79

參考文獻

M.LE BELLAC, and J.M. LEVY-LEBLOND, Nuovo Cimento,vol.14 B,
1973,p.217
R. Gilmore, Lie Groups, Lie Algebras, and Some of Their Applications,
Dover (2005).
O.C.W. Kong and H.-Y. Lee, NCU-HEP-k037, arXiv:1010.3515 [gr-qc].
O.C.W. Kong and H.-Y. Lee, NCU-HEP-k036, arXiv:0909.4676 [gr-qc].

指導教授

江祖永(Otto Kong Cho-Wing)

審核日期

2011-11-1

推文