電磁気学

EB対応好きですか？

No.1 回答者： finalbento 回答日時： 2022/08/30 21:43

「モノポールが見つかっていない」と言う実情に素直に対応している事になるので「きれい」とは思います。

この回答へのお礼

確かに・・・
相対論的にもいいんです・・・

お礼日時：2022/08/30 21:47

No.2 回答者： d9win 回答日時： 2022/08/31 10:19

EH対応の方が好きですね。

なんせ、電場, 磁場(あるいは電界, 磁界)はE, Hで表されますが、Bは磁束密度ですからね。実用単位系が出現するまで、先人達はEH対応だったのです。
MKSA単位系は実用性を優先したので、ε0やμ0のような物理的な意味がないものが加わり、理論的に汚くなりました。例えば，特殊相対性理論を適用する際の電場と磁場は、EH対応では両者が全く対称的に表されますが、EB対応ではそうは行きません。

この回答へのお礼

EB対応でないとローレンツ変換で不変にはならないかと・・・

お礼日時：2022/09/01 14:18

No.3 回答者： d9win 回答日時： 2022/09/01 15:15

ローレンツ変換の内容が単位系によって変わることはありません。

ただ、EとHの関係は、そこに慣性系の移動速度vとcの比v/cが加わって、下図のように対称的に表示できます。EとBの関係はv/c因子だけでは足りません。EをEF(Electric Field)で表してます。

この回答へのお礼

＞ローレンツ変換の内容が単位系によって変わることはありません。
ーー＞
単位系ではなく、EHかEBです。
HとＢは異なるんで、同じ変換則にはなりません。
どすか？

お礼日時：2022/09/01 15:46

No.4 回答者： d9win 回答日時： 2022/09/01 16:43

EH対応, EB対応はMKSA単位系の中での磁場の定義が2種類あることに起因してます。

ですから、ローレンツ変換も両方の表現方法があります。
wikipediaで”EH対応とEB対応”を調べると、「EH対応はローレンツ共変でない」という説も紹介されてますが、主流ではないようです。(<https://ja.wikipedia.org/wiki/E-B対応とE-H対応>を見たました)
磁性体(磁場の発生体)を扱う際には、EH対応とEB対応は全く違ったやり方になるのですが、それ以外の一般論では単純にB= μ_0 Hと見なしておけば良いと私は考えてます。
普通の人はそれで十分だと思います。前回の変換式のHの代わりにB/μ_0を置き換えて見て下さい。私の言うEH対応の対称性の良さが判るでしょう。

この回答へのお礼

HとB、どちらが磁場ですか？
通常、ローレンツ力はBで書きませんか？
ローレンツ力はBの定義でもありますね？

細野氏は研究室の先生でした・・・

お礼日時：2022/09/01 17:15

No.5 回答者： d9win 回答日時： 2022/09/01 17:27

Hが磁場で、Bは磁束密度です。

ローレンツ力を私はHを使って書いてます。Bをμ_0 Hとするだけですから、何の不自由もありません。一方、先のローレンツ変換のEF, HをEF, Bで表すと手間が増える上に汚くなりますよ。
なお、ローレンツ力は、何物かの定義になるような力ではなく、特殊相対性理論から理論的に説明できる力だと私は考えてます。
“メタ電磁気学”は買っただけでなく、珍しくかなり読みましたよ。

この回答へのお礼

＞なお、ローレンツ力は、何物かの定義になるような力ではなく、特殊相対性理論から理論的に説明できる力だと私は考えてます。
ーー＞
磁界は相対論的に出てきたものである、ですね！

HとB実際の磁場はどちらですか？

お礼日時：2022/09/01 17:59

No.6 回答者： d9win 回答日時： 2022/09/01 19:31

磁場は、電場が変動すれば(相対論的に)現れますが、基本的に電場と対等であると私は考えてます。

そのことが端的に現れているのが電磁波です。電磁波では、明らかに電場と磁場は対等です。また、電磁気の諸法則も、電荷と磁荷の発生源に関する点を除いて、完全に対等です。
磁荷をどう考えるかは色んな議論があり、私は未だ定まってないと考えてます。実際の磁場がどうなのかという問題も、この範疇に入ります。電磁気はまだまだ完成されていないのではないでしょうか?

この回答へのお礼

マックスウェル方程式ではほぼ対等です。
磁界（B）は、ローレンツ変換で現れます。
相対論的な量とも言えます。
副変数的です！

また、
EB対応では、D,Hは副変数的です！
なくてもいいんです。

＞電磁気はまだまだ完成されていないのではないでしょうか?
ーー＞
相対論がなければ、不完全でした・・・

お礼日時：2022/09/01 19:42

No.7 ベストアンサー 回答者： d9win 回答日時： 2022/09/01 20:17

“Maxwell方程式ではほぼ対等”どころか、名高いJ. D. Jacksonの”電磁気学(上)” §1.1には「粒子は電荷と共に磁荷を持つ可能性があって、磁荷と磁流が実験上存在しないと考えるのは慣習の問題である」とあります。

さらに、§6.11には「すべての物質粒子で磁荷と電荷の比が同じであれば、磁荷密度, 磁流密度, 電荷密度, 電流密度を含む形でMaxwell方程式と同じ内容を表し得る」ことを具体的に説明しています。Jacksonの言う通りならば、磁荷の有る無しや、実際の磁場はHかBなどの問題設定は無意味です。

勿論、私の言う電磁気学は特殊相対性理論を中核としているものです。

この回答へのお礼

Jackson、すっげー！

お礼日時：2022/09/01 20:48