Name | Differential form | Integral form |
---|---|---|
Gauss’s law | \(\nabla \cdot \mathbf{D} = \rho\) | \(\oint_S \mathbf{D} \cdot d\mathbf{A} = \int_V \rho \cdot dV\) |
Gauss’ law for magnetism | \(\nabla \cdot \mathbf{B} = 0\) | \(\oint_S \mathbf{B} \cdot d\mathbf{A} = 0\) |
Faraday’s law of induction | \(\nabla \times \mathbf{E} = -\frac{\partial \mathbf{B}} {\partial t}\) | \(\oint_C \mathbf{E} \cdot d\mathbf{l} - \oint_C \mathbf {B} \times \mathbf{v} \cdot d{\mathbf {l}} = - \ { d \over dt } \int_S \mathbf{B} \cdot d\mathbf{A}\) |
Ampère’s law | \(\nabla \times \mathbf{H} = \mathbf{J} + \frac{\partial \mathbf{D}} {\partial t}\) | \(\oint_C \mathbf{H} \cdot d\mathbf{l} = \int_S \mathbf{J} \cdot d \mathbf{A} + \int_S\frac{\partial \mathbf{D} }{\partial t}\cdot d \mathbf{A}\) |
Symbol | Meaning |
---|---|
\(\mathbf{E}\) | electric field |
\(\mathbf{H}\) | magnetic field |
\(\mathbf{D}\) | electric displacement field |
\(\mathbf{B}\) | Magnetic field density |
\(\rho\) | electric charge |
\(\mathbf{J}\) | current density |
\(\mathbf{v}\) | velocity |
\(\nabla \cdot\) | divergence operator |
\(\nabla \times\) | curl operator |
除了最简单的微分和积分形式之外,Maxwell方程还有协变形式(Covariant Formulation)和几何代数形式(Geometric Algebra (GA) formulation)。
参考文档中的\(4\pi\)是高斯单位制的写法,在SI单位制中,该系数为1,可以省略。
如果你对于上述任何一种形式的Maxwell方程都不了解,那么你肯定大学时候没学过物理;如果你熟悉第一种表达形式,那说明你大学本科是物理系的,或者至少学过大学物理、电磁学、电动力学等;此外,如果你还知道第二种表述,那说明你大学期间看过一些更深的物理教材,或者你读研的时候是物理类或接触过物理偏向理论的方向;如果你了解第三种表述,那么多半你了解一些广义相对论;如果你熟悉第四种表述,那么很可能你深入的学过微分几何、广义相对论、规范场论以及数学上的纤维丛结构等。当然上述四种形式的Maxwell方程本质上都讲的一样的内容,只是表达形式不同,但可以互相转化。可见,随着你对现代物理学的深入研究和学习会发现Maxwell方程组的形式可以变的越来越简洁,这也正是一个好的物理理论所具有的特质:简单但普适。
参考:
https://www.zhihu.com/answer/2316605114
Maxwell方程的四种形式
https://zhuanlan.zhihu.com/p/71793554
最美的公式:你也能懂的麦克斯韦方程组(积分篇)
https://zhuanlan.zhihu.com/p/78503083
最美的公式:你也能懂的麦克斯韦方程组(微分篇)
https://zhuanlan.zhihu.com/p/81867668
见证奇迹的时刻:如何从麦克斯韦方程组推出电磁波
https://www.zhihu.com/question/511590823
如何评价王中林院士拓展麦克斯韦方程组?对物理学理论有多大价值?
Christian Johann Doppler,1803~1853,奥地利物理学家,数学家和天文学家。维也纳大学物理学院的第一任院长。
v=0
v<c
v=c
v>c
https://mp.weixin.qq.com/s/TU6FOTEfLu_pN9_3Ya085g
多普勒,那个和声音赛跑的男人
https://mp.weixin.qq.com/s/j8KvzZ6gvOsW2fVMSwI51Q
多普勒,石破能惊天的孙大圣?还是凡人唐三藏?
https://mp.weixin.qq.com/s/o0kvX1cyGLHGFuQin4HgrA
一流物理学的传承与发展:文化、学派、风格和诺奖
https://mp.weixin.qq.com/s/dn3KUkxuZhHdMh5Z11gMJw
那一年,爱因斯坦被十几个诺奖得主怼了一遍(第五届索尔维会议)
https://mp.weixin.qq.com/s/ibfOg3D_iVd6-sloQFC_Jw
爱因斯坦被打脸最惨的一次,还是搬起石头砸自己的脚……(第六届索尔维会议)
顾静薇被安排和一名哲学教授去相亲。相亲对象非常浪漫,带她去看晚霞。
顾静薇:“他带我去看晚霞,我跟他讲,这是瑞利散射。他那个表情你是没有看见哦!”
https://mp.weixin.qq.com/s/RPkEHmI2soIsHvukUgpZDg
导演朱虹璇问气象科学家:为什么黄昏能看见红色的晚霞?
顾静薇,或作顾静徽,1900~1983,女,物理学家。1920年入上海大同大学,成为胡刚复的学生。1923年考取留美公费生,入美国康奈尔大学文理学院。康奈尔大学本科(1926)+耶鲁大学硕士(1928)+密歇根大学博士(1931)。中国近代史上第一个物理学女性博士。先后执教于南开大学、大同大学、广西大学和北京钢铁学院。她和丈夫施汝为创办了中国科学院物理研究所,后者为所长。学生有吴健雄、郭永怀等。
过去玻璃窗的制作方法基本都是吹个球或者静置,但这种方法制作的玻璃基本都不平,所以那时的玻璃窗只能小块用木头框隔开。
英国皮尔金顿平板玻璃兄弟有限公司的阿拉斯塔、皮尔金顿于1952年在一次偶然的机会,看到一层油漂浮在水面上,该公司根据上述这一设想,发明了一种生产平板玻璃的革命性的方法-浮法工艺。它是因玻璃液漂浮在熔融的金属表面上获得抛光成型而得名的。
https://mp.weixin.qq.com/s/1PhFbQUUNJ4_kZB3Vc-y1w
物理学奖给黑洞,或许是因为错过了霍金
https://mp.weixin.qq.com/s/KD3IeebIsFEt0IlZTd4emA
89岁诺奖得主Roger Penrose,有一个令人咂舌的家族
https://mp.weixin.qq.com/s/JRWBEqgnLcr53D5T0C0U-Q
七位彭罗斯
https://mp.weixin.qq.com/s/tlu5kKHgIGFpkF5cnZZaUA
靠数学“拿了”两次诺贝尔奖,彭罗斯从“铺地砖”帮忙发现2011年化学奖的秘密
https://www.zhihu.com/answer/1525306973
10月15日《Nature》文章宣称首次在高压下实现室温超导,意味着什么?
1.由于权英完只提供实验室,他是最慌的,怕最后没有他的功劳。权英完严重怀疑,金的团队已经快捣鼓出了稳定的工艺/真超导了,只是在补充最后的数据,但没有告诉权。
2.权等不下去了,他觉得虽然自己和lk没捣鼓出来,但美国的金炫卓肯定已经弄出真超导了,不然不可能对数据藏着掖着! 金肯定是想抢功!
3.权赌上了自己的学术信誉,赌lk99真的能超导,然后抢发论文! 管他37二十一,我就说这玩意能超导!
4.金炫卓一看架势不对,好家伙!原来你权英完藏着掖着的更多、原来这玩意真能超导!金怕最后自己没功劳,虽然自己没弄出来但也不管37二十一了,赶紧也发了一篇论文,声称lk99能超导! 而且数据比你权英完的详实!
https://mp.weixin.qq.com/s/IDvJP1XUVNGISSQuObgUzQ
人类首次实现室温超导,同行们为何评价不一?
https://mp.weixin.qq.com/s/0w_a92wIRsfbClaSkvoMVg
超导有什么用?铁基超导又是什么?
https://zhuanlan.zhihu.com/p/136221008
迈斯纳效应
https://www.zhihu.com/question/613850973
韩国研究人员声称发现常压室温超导材料,具体情况如何?可信度有多高?
https://zhuanlan.zhihu.com/p/646916276
机器中的幽灵——疑为李石培本人描述LK-99的二十年研究过程
https://www.zhihu.com/question/509215718
一维超导是否存在?
https://www.zhihu.com/question/381150108
什么是钉扎效应?
John Bardeen,1956年作为晶体管的共同发明者,1972年因为超导现象的解释,两获诺贝尔物理学奖
超导的BCS(Bardeen-Cooper-Schrieffer)理论。
在上个世纪五六十年代,苏联理论物理学派主要就是两个大组最为著名,一个是朗道学派,另外一个就是Bogoliubov学派。这两个学派最大的不同就是朗道学派的理论,更偏唯象一些,他们能够提出金兹堡——朗道平均场这样的唯象理论。像在朗道学派中很多人必须得读很多的实验文章。而Bogoliubov学派,就像是传统的理论物理组,但更偏向数学一些,在数学上也有很大贡献。
Bogoliubov理论,其实是一个非常大的综合性理论,数学形式很优美,所以表面上看起来很简单。既可以解释超流现象,也可以解释超导现象,也可以解释相互作用的BEC现象。实际上,我们现在讲的传统的平均场超导理论,主要还是用Bogoliubov那一套变换。
博戈留波夫(Н Н Боголюбов)手搓了四颗苏联核弹的数学模型,也参与了苏联早期核武器的开发工作。
2003年诺贝尔物理学奖算是对苏联/俄罗斯体系的诺奖遗珠们的一次弥补。获奖的三人中,Abrikosov(Abrikosov漩涡与二型超导体)和Ginzburg(G-L理论)都是朗道学派的干将(严格来说,Ginzburg是塔姆学派的成员并且是塔姆钦定的接班人,但是他与Landau的伟大友谊使得他同样成为了朗道学派的巨匠)
https://www.zhihu.com/question/615438135
韩国超导的理论源自苏联是否有现实意义?
https://mp.weixin.qq.com/s/ClYZySe6vcgxM4l-F5v3Hg
中科院“网红井盖”24张设计图和公式首次集齐,拿走不谢!
真空中的球形鸡源自一个物理学笑话。用于讽刺盲目简化条件假设前提、过度简化(物理)模型,以至于得出的结论完全不符合现实的情况。
1676年,奥勒·罗默首次对光速进行了测定。
罗默观察木星的卫星木卫一,木卫一绕木星公转,绕到木星背后时被遮住就会出现卫星蚀。随着地球在公转轨道上移向木星,在地球上观测到木卫一蚀之间的时间间隔将逐渐变短;而当地球远离木星时,木卫一蚀的间隔则逐渐变长。
累加时间点相差高达22分钟!他意识到,这22分钟就是光在地球公转轨道上传播的时间。
https://mp.weixin.qq.com/s/d4Qf5SaVYf6V2cffTVZpfw
光速这么快,是如何被人类测出来的?
你认为风电的叶片是牛顿第三定律推动的:设计成荷兰风车的样子,叶片面积大、有一定攻角,叶片阻碍了风前进,同时风力反作用到叶片后分解到径向的力推动叶片旋转。
其实风电叶片用的是伯努利原理。风经过叶片时,叶片的空气动力设计导致叶片两边风速不一样,风速大的一边压力小、风速小的一边压力大,压差推动叶片旋转。
伯努利原理的叶片,适用区间广,风速3米每秒到30米每秒都能工作。风如果再大一些,可以直接把叶片锁住不让它转,由于叶片兜风面积小,大风天气一般不至于被风吹倒。
https://www.zhihu.com/question/22379329
为什么风力发电机的扇叶那么窄?会不会漏掉很多原本可以产生电力的风?
您的打赏,是对我的鼓励