作者:罗伯特·李,科学论坛 图中演示了矢量场v应该服从的条件,以定义场线的自洽时间演化
对于在时刻t的场线上的任意两点,在对应点的向量vdt的端点位于在时刻t+dt DOI 10定义的场线上
1140/epjc/s10052-020-08745-7 麦克斯韦方程控制着电磁场的演化,光是这些方程在没有电荷的空间中的特殊解
由俄国莫斯科物理和技术研究所和传输问题研究所的亚历克西·莫罗佐夫和尼基塔·切卢索夫分别在EPJ发表的一项新研究详细描述了麦克斯韦方程的特殊解——所谓的麦克斯韦结
这项研究可以应用于数学物理和弦理论领域
“我们通常认为光是平面波
“当‘打结’的光解决方案被发现时,这是一个突破,”策鲁索夫解释道
这些解决方案的结本质在于电场线和磁场线的结构
人们可以观察到,有些磁力线是闭合的环,并且没有明显的打结
" 电场线和磁力线遵循麦克斯韦方程随时间变化
当磁场改变时,它们的磁力线会在空间中移动
虽然研究人员无法跟踪任意的场线,但闭合场线是特殊的,随着时间的推移可以观察到
“在我们的论文中,我们做了一个猜想,打结的场线以一种非常特殊的方式运动,而打结的结构保持不变,”策鲁索夫继续说道
“换句话说,我们可以说,这次进化从来不包括自我穿越或穿越两条磁场线
" 小黄结在时间进化下变成大红结
有连续两个时刻的照片
绿色曲线是轨迹
纽结的拓扑结构在时间演化DOI 10下不变
1140/epjc/s10052-020-08745-7 Tselousov认为,如果这个猜想(通过使用复杂的计算机模拟得出)是正确的,结的守恒意味着它们的演化是可积的——能够经历数学函数积分
这意味着它的演化可以与其他模型和系统相关联——特别是与非线性方程相关联——这些模型和系统被认为具有相同的性质
“观察系统的可积性质是非常罕见的,而且总是令人愉快的,因为这意味着更深的理解和可能的进一步发展
“我们计划朝着这个方向前进,找到更多与可积性的联系,”Tselousov总结道
“在我看来,一个令人震惊的事实是,每个人都很熟悉的光,隐藏了我们过去几个世纪忽视的秘密
" 黄色球体是光锥x2+y2+z2=t2x2+y2+z2=t2
红线是t=30t=30时的电场线
磁力线的一部分位于球体的赤道上
另一部分趋向于形成圆形DOI 10
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