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[资料] 统一场论(天体物理2)

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henryharry2 发表于 2012-12-28 07:54:14 | 显示全部楼层

Poynting矢量

 
然而,当你记起我们所称之为“静”磁的实际上乃是一种环行的永久电流,这也许就不会使你那么可怕地感到莫明奇妙。在一块永久磁体中,其内部电子都在永恒地自旋。这样能量也许会在外面环流这一点毕竟就不那么奇怪了。
temp.jpg
图27-6 电荷和磁铁会产生一个在闭合回路上环行着的Poynting矢量
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 楼主| henryharry2 发表于 2012-12-28 07:55:07 | 显示全部楼层

Poynting理论

 
最后,为了使你确实相信这一理论分明是一难题,我们将再考虑一个例子——其中有一电荷和一块磁铁彼此都静止地互相靠近着的例子——即两者都固定不动。假设取一个其中的点电荷被置在磁铁中点附近的样子,如图27-6所示。每一件东西都是静止的,从而能量并不会随时间变化。而且,E和B又都完全处于静态。可是Poynting矢量却说明存在一个能流,因为E×B并不等于零。如果你考察这能流,就会发现那不过是转了又转地在兜着圈子。任何一处都没有能量转变——凡是流进某一体积里的东西都会从那里再流出来。这很像不可压缩的水在环流。因此,在这一个所谓静态中就有能量在环流。

你无疑会开始得到这么一个印象,即Poynting理论至少部分地违背了你对于在电磁场中能量居于何处的那种直觉。你也许会相信,必须对你的一切直觉都进行被缀,因而有一大堆东西都得在这里进行学习。但实际似乎并不需要。你无需感觉到,如果有时忘记了导线里能量是从外面流进来而不是沿导线涌进来,你就会陷入巨大困难。在应用能量守恒的概念时,过细地注意能量所采取的路线,似乎只在极罕见的一些时间才有价值。能量围绕着一块磁铁和一个电荷在兜圈子,这在大多数场合下似乎是很不重要的。它并非一个重要细节,但很清楚,我们寻常的直觉却是很错误的。
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 楼主| yxp 发表于 2012-12-28 08:07:54 | 显示全部楼层
 
爱好天文地理的人看看还是蛮有意思的
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apple-hua 发表于 2012-12-28 08:23:19 | 显示全部楼层
 
路过。。。学习了。。。。
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henryharry2 发表于 2012-12-28 08:26:55 | 显示全部楼层

动态重正化

 
我们现在理解了,Poynting理论并不是完全错误的。用极矢量量子场论的语言,Poynting矢量扮演了玻色子的角色,还要加上动态重正化就有了费米子,当然对于轴矢量场而言,并不存在费米子或玻色子,我们就称其为自旋子和Poynting子好了。自旋子和Poynting子耦合会产生自能,当磁化增加时,自能也随之增加,并不需要在静态时也存在一个能流密度。最奇妙的还是我们发现大自然果然如Feynman所期望的那样具有基本的统一性。

例如,有了自旋子和Poynting子的自能作用,就很容易理解介观物理金属环中的永久电流问题了。动态重正化会产生奇异传导态,奇异传导态则分成了3种:奇异金属态、奇异导磁态和奇异导热态。铜氧化物高温超导体的正常态属于奇异金属态、铁磁性物质属于奇异导磁态,而太阳大气层的反常升温应该属于奇异导热态。

看起来,重电子金属的电子反常比热可能与太阳中的反常升温有相似之处。重电子金属的电子态较为局域,同时有一个很窄的能带,窄的能带意味着载流子态密度很低。由动态重正化产生一个能流,态密度很低意味着平均分配给每个载流子的能量较大,导致电子比热反常增大。与此类似的,还有银河系边缘反常扭曲的问题,也是恒星密度较低所导致的。
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 楼主| leejlan 发表于 2012-12-28 08:27:54 | 显示全部楼层
 
学习学习一下
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ducklou 发表于 2012-12-28 08:33:36 | 显示全部楼层
 
哇,太高深了
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henryharry2 发表于 2012-12-28 08:43:05 | 显示全部楼层

动态重正化

 
对于银河系而言,动态重正化类似于弱的Peierls相变,可以产生密度波,与林家翘的密度波理论有相容之处。但是动态重正化是一种内禀的机制,恒星和暗物质之间通过互相感应产生密度波,不存在林家翘的密度波理论导致的能量耗散问题,从而恒星棒可以永久存在,也不需要星际气体的支持;正如天文观测表明,百亿年来恒星棒确实是永久存在的。

动态重正化可以使我们对于暗物质和暗能量的本质问题有更深刻的理解。实际上,由于暗物质粒子很轻,它们更容易响应自旋密度波,因为自旋与质量成反比,通常的恒星和行星质量太大,不容易对自旋密度波产生很大的响应。我们认为,暗物质粒子可能分成两个集合,一个集合的暗物质粒子与恒星绕银河旋转方向相同,另一个集合的暗物质粒子沿相反方向绕银河系旋转,这样就能生成一个非常稳定的结构使得银河系的旋臂结构能够存在数百亿年之久。

大爆炸理论可能对哈勃红移的起因产生了误解,将宇宙描述成一个不负责任的创世者,宇宙只负责创生宇宙万物,从此后就对它们不闻不问、任其自生自灭。假如哈勃红移是由于宇宙有自旋而引起的,那么宇宙中的万物就可以生生不息,用Feynman的话说:“生了灭,灭了生”。同样,暗物质粒子在宇宙自旋中也扮演了重要角色,由于它们非常轻,宇宙学常数主要是它们引起的;通常的恒星与行星质量太大,对宇宙学常数的贡献几乎为零。
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 楼主| jhy02122298 发表于 2012-12-28 09:35:56 | 显示全部楼层
 
星际旅行,赞~~
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ming2012 发表于 2012-12-28 09:49:17 | 显示全部楼层
 
谢谢,应该多些这样的读物!!!
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