On a class of vector fields


Cite item

Full Text

Abstract

It is shown that a simple postulate ``The displacement field of the vacuum is a normalized electric field'', is equivalent to three parametric representation of the displacement field of the vacuum: $$ u(x;t) = P(x) \cos k(x)t + Q(x) \sin k(x)t. $$ Here $t$ is time; $k(x)$ -- frequency vibrations at the point of three-dimensional Euclidean space; $P(x), Q(x)$ -- a pair of stationary orthonormal vector fields; $(k,P, Q)$ -- parameter list of the displacement field. In this case, the normalization factor has dimension $T^{-2}$. The speed of the displacement field $$ v(x;t) = \frac{\partial u(x;t)}{\partial t} = k(x)(Q(x) \cos k(x)t - P(x) \sin k(x)t). $$ The electric field corresponding to this distribution of the displacement field of vacuum, is given by the formula $$ E(x;t) = -\frac{\partial v(x;t)}{\partial t} = k^2(x)u(x;t). $$ Moreover, the magnetic induction $$ B(x;t) = \mathop{\mathrm{rot }} v(x; t). $$ These constructions are used in the determination of local and global solutions of Maxwell's equations describing the dynamics of electromagnetic fields.

About the authors

Galimzian G Islamov

Udmurt State University

Email: ggislamov@gmail.com
(Dr. Phis. & Math. Sci.; ggislamov@gmail.com), Head of Department, Dept. of HPC & Parallel programming 1, Universitetskaya str., Izhevsk, 426034, Russian Federation

References

  1. Исламов Г. Г. Об одном классе векторных полей / Четвертая международная конференция «Математическая физика и ее приложения»: материалы конф.; ред. чл.корр. РАН И. В. Волович; д.ф.-м.н., проф. В. П. Радченко. Самара: СамГТУ, 2014. С. 187.
  2. Poincaré H. Théorie des tourbillons. Leçons professés pendant le 2e semestre 1891-92, rédigés par Lamotte: [Reproduction en fac-similé, 1893]. Sceaux: J. Gabay, 1990. 221 pp. (на французском), NUMM-29068.
  3. Жилин П. А. Реальность и механика / Актуальные проблемы механики. Т. 1. СПб.: ИПМаш РАН, 2006. С. 54-90, http://teormeh.spbstu.ru/Zhilin_New/pdf/Zhilin_Reality_rus.pdf; Труды XXIII летней школы “Анализ и синтез нелинейных механических колебательных систем”. СПб., 1996. С. 6-49.
  4. Козлов В. В. Общая теория вихрей. М., Ижевск: Инст. комп. иссл., 2013. 324 с.
  5. Brown G. B. A new treatment of the theory of dimensions // Proc. Phys. Soc., 1941. vol. 53, no. 4. pp. 418-432. doi: 10.1088/0959-5309/53/4/307.
  6. ди Бартини Р. О. Некоторые соотношения между физическими константами // ДАН СССР, 1965. Т. 163, № 4. С. 861-864.
  7. Kirsch A., Hettlich F. The Mathematical Theory of Time-Harmonic Maxwell's Equations / Applied Mathematical Sciences. vol. 190. New York: Springer, 2015, xiii+337 pp. doi: 10.1007/978-3-319-11086-8.
  8. Шапиро И. С. К истории открытия уравнений Максвелла // Успехи физических наук, 1972. Т. 108, № 2. С. 319-333. doi: 10.3367/UFNr.0108.197210f.0319.
  9. Левин М. Л., Миллер М. А. Максвелловский «Трактат об электричестве и магнетизме» // УФН, 1981. Т. 135, № 3. С. 425-440. doi: 10.3367/UFNr.0135.198111d.0425.
  10. Capria M. M., Manini M.-G. On the relativistic unification of electricity and magnetism, 2011. 47 pp., arXiv: : 1111.7126 [physics.hist-ph]
  11. Фущич В. И., Никитин А. Г. О новых и старых симметриях уравнений Максвелла и Дирака // Физика элементарных частиц и атомного ядра, 1983. Т. 14, № 1. С. 5-57, http://www1.jinr.ru/Archive/Pepan/1983-v14/v-14-1/1.htm.
  12. Zhou X. L. On independence, completeness of Maxwell's equations and uniqueness theorems in electromagnetics // PIER, 2006. vol. 64. pp. 117-134. doi: 10.2528/pier06061302.
  13. Лаптев Г. Ф. Элементы векторного исчисления. М.: Наука, 1975. 336 с.
  14. Chorin A. J., Marsden J. E. A Mathematical Introduction to Fluid Mechanics / Universitext. New York: Springer-Verlag, 1979. vii+205 pp. doi: 10.1007/978-1-4684-0082-3.
  15. Боголюбов А. Н., Левашова Н. Т.,Могилевский И. Е., Мухартова Ю. В., Шапкина Н. Е. Функция Грина оператора Лапласа. М.: МГУ, Физический факультет, 2012. 130 с., http://math.phys.msu.ru/data/51/10_Func_Grina_WEB.pdf.
  16. Мешков И. Н., Чириков Б. В. Электромагнитное поле. Ч. 1. Электричество и магнетизм. М., Ижевск: Регулярная и хаотическая динамика, 2013. 544 с.
  17. Tomilin A. K. The potential-vortex theory of electromagnetic waves // JEMAA, 2013. vol. 5, no. 9. pp. 347-353. doi: 10.4236/jemaa.2013.59055.
  18. Matute E.A. On the vector solutions of Maxwell equations in spherical coordinate systems // Rev. Mex. Fis. E, 2005. vol. 51, no. 1. pp. 31-36, arXiv: physics/0512261 [physics.class-ph].
  19. Филонов Н. Спектральный анализ самосопряженного оператора rot в области конечной меры // Алгебра и анализ, 1999. Т. 11, № 6. С. 178-190.
  20. Сакс Р. С. Решение спектральной задачи для оператора ротор и оператора Стокса с периодическими краевыми условиями / Краевые задачи математической физики и смежные вопросы теории функций. 36 / Зап. научн. сем. ПОМИ, Т. 318. СПб.: ПОМИ, 2004. С. 246-276.
  21. Cantarella J., DeTurck D., Gluck H., Teytel M. The spectrum of the curl operator on spherically symmetric domains // Phys. plasmas, 2000. vol. 7, no. 7. pp. 2766-2775. doi: 10.1063/1.874127.
  22. Ghrist R., Komendarczyk R. Overtwisted energy-minimizing curl eigenfields // Nonlinearity, 2006. vol. 19, no. 1. pp. 41-51, arXiv: math/0411319 [math.SG]. doi: 10.1088/0951-7715/19/1/003.
  23. Сакс Р. С. Собственные функции операторов ротора, градиента дивергенции и Стокса. Приложения // Вестн. Сам. гос. техн. ун-та. Сер. Физ.-мат. науки, 2013. № 2(31). С. 131-146. doi: 10.14498/vsgtu1166.
  24. McDonald K. T. Force-Free Magnetic Fields aka Eigenfunctions of the Curl Operator, 2011. 11 pp., http://www.hep.princeton.edu/~mcdonald/examples/forcefree.pdf
  25. Chubykalo A. E. Espinoza A. Unusual formations of the free electromagnetic field in vacuum // J. Pys. A: Math. Gen., 2002. vol. 35, no. 38. pp. 8043-8053, arXiv: physics/0503193 [physics.gen-ph]. doi: 10.1088/0305-4470/35/38/307.
  26. Arrayás M., Trueba J. L. A class of non-null toroidal electromagnetic fields and its relation to the model of electromagnetic knots // J. Phys. A: Math. Theor., 2015. vol. 48, no. 2, 025203, arXiv: 1106.1122 [hep-th]. doi: 10.1088/1751-8113/48/2/025203.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) 2015 Samara State Technical University

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».