Консервативны ли фундаментальные силы?

Интересно, являются ли фундаментальные силы консервативными?

Прежде всего, я не уверен, можно ли говорить о консервативных силах, так как для изучения электромагнетизма, слабых и сильных взаимодействий нам нужна КТП.

Для гравитации я бы сказал, что это не консервативно, потому что закон сохранения энергии даже не применяется.

Википедия : «Гравитация — пример консервативной силы». И «Однако общая теория относительности неконсервативна, как видно из аномальной прецессии орбиты Меркурия. Однако можно показать, что общая теория относительности сохраняет псевдотензор энергии-импульса напряжения».
@Gugg Просто классически.
Сила магнитного поля на движущийся заряд (сила Лоренца) не является консервативной, так как это не силовое поле .
@fffred А как насчет Ф "=" я л Икс Б ? Сила Лоренца тоже не консервативна? А почему бы и нет?
@Key Сила Лоренца не является ни консервативной, ни неконсервативной.
@jinawee странно... так что же это? Просто сила?

Ответы (2)

Понятие «консервативные силы» никоим образом не является принципиальным. Принципиально то, что мы можем присвоить номер состоянию системы, и этот номер сохраняется.

Относительно неинтересное понятие «консервативной силы» может быть применено только к силе, которая может быть выражена как векторное поле, зависящее только от положения. Это означает, что оно имеет смысл для ньютоновской гравитации и электростатики, но не для любой другой силы, которую можно было бы считать фундаментальной. Что касается ядерных сил, см. Имеют ли сильные и слабые взаимодействия классические силовые поля в качестве пределов? .

Общая теория относительности имеет локальное сохранение энергии-импульса, что выражается в том, что тензор энергии-импульса имеет нулевую дивергенцию. Скаляр массы-энергии или вектор энергии-импульса нельзя определить глобально в ОТО для произвольного пространства-времени.

WP говорит (Гугг, откуда ссылка?):

Однако общая теория относительности неконсервативна, как видно из аномальной прецессии орбиты Меркурия. Однако можно показать, что общая теория относительности сохраняет псевдотензор энергии-импульса напряжения.

Первое предложение неверно, потому что аномальную прецессию Меркурия можно описать в терминах пробной частицы, движущейся в метрике Шварцшильда. Метрика Шварцшильда имеет времяподобный вектор Киллинга, поэтому существует сохраняющийся вектор энергии-импульса для пробных частиц.

Второе предложение также вводит в заблуждение, поскольку не делает различия между глобальным и локальным. Локально сохраняется не псевдотензор, а тензор (вектор энергии-импульса). В глобальном масштабе существуют различные псевдотензоры, которые можно определить, и тот факт, что они являются псевдотензорами, а не тензорами, означает, что они принципиально не являются четко определенными величинами — для них требуется какая-то специально выбранная система координат.

К вашему сведению: цитируемый отрывок из Википедии является последним абзацем этой записи . (И в этой записи говорится: «Некоторые люди возражают [...] на том основании, что псевдотензоры являются неподходящими объектами в общей теории относительности, но закон сохранения требует только использования 4-дивергенции псевдотензора, которая в данном случае тензор (который также обращается в нуль). Кроме того, большинство псевдотензоров являются сечениями пучков струй, которые являются вполне допустимыми объектами в ОТО.")

В лекции доктора Фейнмана 1963 года, которую переиздал Калифорнийский технологический институт, делается заявление, что «все фундаментальные силы в природе кажутся консервативными». Это заявление было сделано при развитии его аргумента о том, что «неконсервативных сил не бывает».

Вот ссылка на лекцию. http://www.feynmanlectures.caltech.edu/I_14.html