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重访麦克斯韦方程组——心理意象与数学符号

经典物理 2022-11-30 v2

摘要

利用麦克斯韦关于假想流体管状流体运动的心理意象,我们推导了他的方程 curlE=Bt\operatorname{curl} \mathbf{E} = -\frac{\partial \mathbf{B}}{\partial t}curlH=Dt+j\operatorname{curl} \mathbf{H} = \frac{\partial \mathbf{D}}{\partial t} + \mathbf{j}divD=ϱ\operatorname{div} \mathbf{D} = \varrhodivB=0\operatorname{div} \mathbf{B} = 0,这些方程与构成关系 D=ε0E\mathbf{D} = \varepsilon_0 \mathbf{E}B=μ0H\mathbf{B} = \mu_0 \mathbf{H} 一起,构成了今天所谓的麦克斯韦方程组。主要工具是散度、旋度与梯度积分定理,以及以矢量微积分记号表述的庞加莱引理的一个版本。关于电动力学理论发展史的评注、引文以及对原始与二手文献的参考补充了本文。

关键词

引用

@article{arxiv.2211.13213,
  title  = {Maxwell's equations revisited -- mental imagery and mathematical symbols},
  author = {Matthias Geyer and Jan Hausmann and Konrad Kitzing and Madlyn Senkyr and Stefan Siegmund},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2211.13213},
  year   = {2022}
}