Sporing af udviklingen af ​​Maxwell knob

Maxwell -ligninger styrer udviklingen af ​​elektromagnetiske felter, idet lys er en særlig løsning af disse ligninger i rum uden elektrisk ladning. En ny undersøgelse offentliggjort i EPJ C af Alexi Morozov og Nikita Tselousov, fra Moskva Institut for Fysik og Teknologi og Institut for Transmissionsproblemer, Rusland, henholdsvis, beskriver særlige løsninger på Maxwell-ligningerne-såkaldte Maxwell-knuder. Forskningen kan have anvendelser inden for matematisk fysik og strengteori.

"Vi tænker normalt på lys som planbølgerne. Det var et gennembrud, da der blev opdaget 'knyttede' lysløsninger, "forklarer Tselousov." Disse løsningers knude karakter består i strukturen af ​​de elektriske og magnetiske feltlinjer. Man kan observere, at nogle af feltlinjerne er lukkede sløjfer og ikke-trivielt knyttede. "

Elektriske og magnetiske feltlinjer ændrer sig over tid og adlyder Maxwell -ligningerne. Når felterne ændrer sig, flytter deres feltlinjer på en eller anden måde i rummet. Selvom forskere ikke kan spore en vilkårlig feltlinje, lukkede feltlinjer er specielle og kan observeres, når de udvikler sig over tid.

"I vores papir, laver vi en formodning, at knyttede feltlinjer bevæger sig på en helt særlig måde, hvor den knyttede struktur forbliver, "Tselousov fortsætter." Med andre ord, man kan sige, at evolutionen denne gang aldrig involverer selvkrydsninger eller krydsninger af to feltlinjer. "

Tselousov mener, at hvis denne formodning - nået frem til ved brug af komplekse computersimuleringer - er korrekt, bevarelsen af ​​knuderne indebærer, at deres udvikling er integrerbar - i stand til at gennemgå den matematiske funktionsintegration. Det betyder, at dets udvikling kan relateres til andre modeller og systemer-især med ikke-lineære ligninger-der vides at dele denne egenskab.

"Det er meget sjældent og altid en fornøjelse at observere systemernes integrerbare egenskaber, fordi det betyder dybere forståelse og mulige yderligere fremskridt. Vi planlægger at bevæge os i denne retning og finde flere forbindelser med integrerbarhed, "Tselousov slutter." Efter min mening, en af ​​de fantastiske fakta er det lys, så bekendt for alle, skjule hemmeligheder, som vi plejede at ignorere i århundreder. "