Почему в электромагнитном поле нет монопольного излучения? Я где-то читал, что это невозможно, потому что нарушается закон сохранения заряда. Я не понимаю, как? Как здесь нарушается закон сохранения заряда?
В мультипольном разложении электрического потенциала вне некоторого распределения заряда заряда , монопольный член просто
Соответствующее электрическое поле тогда
Чтобы этот член изменялся во времени при некотором фиксированном , общий заряд должен изменяться со временем, т. е. должен создаваться или уничтожаться заряд, что несовместимо с сохранением электрического заряда.
Так, если бы имелось монопольное ЭМ излучение, то заряд не сохранялся бы и, кроме того, такое излучение было бы продольным .
Представляется уместным упомянуть, что сферически-симметричное решение уравнений Максвелла (для системы со сферически-симметричным распределением заряда и тока) обязательно статично в (не обязательно тонкой) вакуумной оболочке (т.е. в области без зарядов/материи). Это следствие электромагнитной версии теоремы Биркгофа .
Из квантовой физики мы знаем, что электроны имеют угловой момент l и он должен сохраняться (сохранение импульса) излучаемыми фотонами, имеющими спин 1. Не бывает фотонов без спина (нет спина = монополь) => поэтому дипольное излучение.
Гипотетические гравитоны имеют спин 2 (матрица 2x2). Итак, гравитационные волны должны иметь квадрупольный момент.
пользователь4552
пользователь4552
Рэнди Велт