論文の概要: The Disappearance and Reappearance of Potential Energy in Classical and Quantum Electrodynamics

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2112.14643v3
• Date: Fri, 30 Sep 2022 17:16:21 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-02 23:28:38.779858
• Title: The Disappearance and Reappearance of Potential Energy in Classical and Quantum Electrodynamics
• Title（参考訳）: 古典・量子電磁力学における電位エネルギーの消失と再出現
• Authors: Charles T. Sebens
• Abstract要約: 静電気学では、ポテンシャルエネルギーや電場エネルギーを使ってエネルギーの保存を確保できる。 電気力学では、前者のオプションは利用できない。 電磁場にエネルギーを供給せずには達成できないが、物質は依然として電磁ポテンシャルエネルギーを持つ可能性がある。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: In electrostatics, we can use either potential energy or field energy to ensure conservation of energy. In electrodynamics, the former option is unavailable. To ensure conservation of energy, we must attribute energy to the electromagnetic field and, in particular, to electromagnetic radiation. If we adopt the standard energy density for the electromagnetic field, then potential energy seems to disappear. However, a closer look at electrodynamics shows that this conclusion actually depends on the kind of matter being considered. Although we cannot get by without attributing energy to the electromagnetic field, matter may still have electromagnetic potential energy. Indeed, if we take the matter to be represented by the Dirac field (in a classical precursor to quantum electrodynamics), then it will possess potential energy (as can be seen by examining the symmetric energy-momentum tensor of the Dirac field). Thus, potential energy reappears. Upon field quantization, the potential energy of the Dirac field becomes an interaction term in the Hamiltonian operator of quantum electrodynamics.
• Abstract（参考訳）: 静電気学では、ポテンシャルエネルギーまたは電場エネルギーをエネルギーの保存に利用することができる。 電気力学では、前者のオプションは利用できない。 エネルギーの保存を確保するためには、電磁界、特に電磁放射にエネルギーを割り当てなければならない。 電磁場に標準エネルギー密度を採用すると、ポテンシャルエネルギーは消滅するようである。 しかし、電磁気学をよく見ると、この結論は実際に検討されている物質の種類に依存することが分かる。 電磁場にエネルギーを供給せずには達成できないが、物質は依然として電磁ポテンシャルエネルギーを持つ。 実際、もし物質をディラック場(量子電磁力学の古典的な前駆体)で表現すると、ポテンシャルエネルギーを持つ(ディラック場の対称エネルギー運動量テンソルを調べることで見ることができる)。 そのため、ポテンシャルエネルギーは再び出現する。 場の量子化の際、ディラック場のポテンシャルエネルギーは量子電磁力学のハミルトニアン作用素における相互作用項となる。

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