Получение уравнений Максвелла из принципа минимального действия

Сейчас я работаю над началом книги Алексея Цвелика « Квантовая теория поля в физике конденсированных сред». Я немного озадачен несколькими важными шагами.

Начиная с действия:

С "=" д т д 3 Икс л Е М "=" д т д 3 Икс ( 1 4 Ф мю ν Ф мю ν + Дж мю А мю ) .

При отсутствии каких-либо источников Дж мю "=" 0 и с "=" 1 , что после вытягивания отрицательного знака означает

С "=" 1 2 д т д 3 Икс ( Е 2 Б 2 )
Следующим шагом является принятие Е "=" ф + т А и Б "=" × А . Сдача ф "=" 0 и непосредственно вставляя их в приведенные выше результаты:

С "=" 1 2 д т д 3 Икс ( ( т А ) 2 ( × А ) 2 )

Теперь учитывая А "=" А 0 + дельта А как некоторое минимальное изменение нашего векторного потенциала, с А 0 дает минимум для действия и подставляя его в приведенное выше выражение, мы имеем:

дельта С "=" д т д 3 Икс ( 0 А 0 0 дельта А + ( × А 0 ) ( × дельта А ) ) + О ( А 2 ) ( 1 )
где у меня термин
О ( А 2 ) "=" д т д 3 Икс ( ( 0 А 0 ) 2 + ( 0 дельта А ) 2 ( × А 0 ) 2 ( × дельта А ) 2 )

На следующем этапе я теряю нашего автора и перехожу от «О, хорошо, я понял» к «совершенно невежественен». Он переписывает дельта С как:

дельта С "=" д т д 3 ( дельта Икс ) А Ф ( А 0 ) + О ( А 2 )

где Ф "=" дельта С дельта А . Какова цель Икс дельта Икс в приведенном выше выражении? Является функциональной производной Ф векторная величина? Он выделен полужирным шрифтом А в приведенном выше выражении. Последний вопрос расширяет приведенное выше выражение. Мы предполагаем дельта А обращается в нуль на бесконечности, как и должно быть, и интегрирование по частям дает:

дельта С "=" д т д 3 Икс ( 0 2 А 0 ( × ) × А 0 ) дельта А ( 2 )
Как именно мы перешли от (1) к (2)? Спасибо, я ценю ваше время!

Возможные дубликаты: physics.stackexchange.com/q/3005/2451 и ссылки в нем.
Будьте осторожны, (1) (или (1.5) у Цвелика) оканчивается на О ( дельта А 2 ) , не с О ( А 2 ) . Он не должен содержать ничего меньшего порядка дельта А поэтому я подозреваю, что ваш расчет этого термина неверен. И, это все обычные вычисления для классической лангранжевой теории поля , автор просто напоминает их, так как книга более продвинутая, и поэтому он может пропустить некоторые шаги, предполагая, что они известны читателю. Вы уверены, что это книга вашего уровня? Может быть, поможет какой-нибудь учебник по классической теории поля (Ландау-Лифшица?)? Прыгать по ступенькам лестницы тяжело.

Ответы (1)

Автор дает подсказку о переходе:

Предположим, что дельта А обращается в нуль на бесконечности и интегрируется ( формула (1) ) по частям...

Это обычный шаг в лагранжевой теории поля (на самом деле, чего угодно). Сначала имеем вариант действия, написанный в несуразной форме:

дельта С "=" область наименьшего проблема действия ( что-нибудь ) ( производная от  ( вариация ) )
Так как мы хотим, чтобы вариант действия был в форме дельта С "=" ( что-нибудь ) ( вариация ) , мы должны «вытащить» вариацию из-под производной. Это делается интегрированием по частям :
дельта С "=" [ ( что-нибудь ) ( вариация ) ] граница домена домен ( вариация ) ( производная от  ( это что-то ) )
А затем воспользуемся тем, что вариация полагается равной нулю на границе области (в данном случае на бесконечности). Это означает, что первый член сокращается, и мы, наконец, имеем
дельта С "=" домен ( вариация ) ( производная от  ( что-нибудь ) )
Именно то, что нам нужно, чтобы перейти к ( производная от  ( что-нибудь ) ) "=" 0 .

Примечание : я нашел опечатку в книге, сравнивая русское и английское издания. В английском издании формула (1.6) набрана как

дельта С "=" д т д 3 дельта Икс А ( т , Икс ) Ф [ А 0 ( т , Икс ) ] + О ( дельта А 2 )
что для меня вряд ли имеет смысл ( в чем дифференциал вариации, а в чем дельта Икс в полевом случае в первую очередь? ). Собственно, в русской редакции эта формула выглядит так
дельта С "=" д т д 3 Икс дельта А ( т , Икс ) Ф [ А 0 ( т , Икс ) ] + О ( дельта А 2 )
что более понятно. Неудивительно, что вы наткнулись на это. Мои соболезнования.