Астронет: "Физическая Энциклопедия"/Phys.Web.Ru Векторное поле http://variable-stars.ru/db/msg/1174841 |
3.12.2001 0:00 | "Физическая Энциклопедия"/Phys.Web.Ru
Векторное поле - поле физическое, состоящее из трех независимых компонент, преобразующихся при поворотах координатных осей или Лоренца преобразованиях как компоненты вектора или 4-вектора. Примером векторного поля может служить поле скоростей в гидродинамике, электро-магнитное поле (описываемое четырехмерным вектор-потенциалом , , x-точка пространства-времени) и т. д.
В квантовой теории поля (КТП) квантами векторного поля являются векторные частицы (т. е. частицы со спином 1), например, фотон. При этом действительному векторному полю соответствует электрически нейтральная частица, а комплексному - заряженная частица (и ее античастица с зарядом противоположного знака).
По поведению относительно пространственной инверсии (замене координат ) векторные поля делят на собственно векторные, меняющие знак при инверсии, и аксиальные, или аксиально-векторные, не меняющие знака.
В релятивистской теории векторного поля должно подчиняться дополнительному условию:
, | (1) |
Свободное комплексное векторное поле подчиняется Клейна-Гордона уравнению и в импульсном представлении имеет вид (в системе единиц ):
, | (2) |
, | (3) |
Квантование векторного поля с m=0 имеет, однако, свои особенности из-за того, что условие (1) оказывается несовместимым с перестановочными соотношениями (3) (см. Квантовая электродинамика, Янга - Миллса поля).
Особая выделенность векторных полей связана с тем, что они играют фундаментальную роль в современной теории элементарных частиц, выступая в качестве калибровочных полей, обеспечивающих калибровочную симметрию теории. Таковы, например, электро-магнитное поле, глюонное поле (см. Квантовая хромодинамика), поле промежуточных векторных бозонов (см. Электрослабое взаимодействие). Соответствующие им векторные частицы (фотон, глюоны, промежуточные бозоны) служат переносчиками электромагнитного, сильного и слабого взаимодействий.