Введение к работе
Актуальность работы. С компактными конфигурациями полей типа "мешков" и "струн" физика сильных взаимодействий часто связывает явление кон-файнмента - появление не убывающих с расстоянием сил притяжения, ведущих к удержанию кварков. Для объяснения этого явлення используются различные подходы. В одном из них (Киржниц 1979; Адлер, Пиран 1984) физический вакуум рассматривается как упорядоченная среда с электромагнитным параметром порядка - поляризацией , то есть как среда сегнетоэлектрического типа.
В диссертации в общем виде исследуются механизмы возникновения компактных конфигураций полей внешних зарядов и характер взаимодействия их друг с другом в средах сегнетоэлектрического типа. Эта задача, однако, рассматривается применительно к случаю макроскопической электродинамики.
С формальной точки зрения указанная задача сводится к решению статических уравнений Максвелла в существенно нелинейных средах, и поэтому полезным оказывается предлагаемый в работе математический метод решения задачи электростатики, использующий аппарат дифференциальной геометрии.
Феноменологическая теория сегнетоэлектричества тесно связана с проблемой термодинамической устойчивости диэлектрической среды отно-ситвльно флуктуации вектора поляризации Р . Что же касается известных в литературе исследований по этому вопросу, то они всегда привязаны к конкретным условиям воздействия на среду. Поэтому актуальным является проводимое в общем виде исследование термодинамической устойчивости диэлектрической среды, которое полностью охватывает случай "обычной" электродинамики без пространственной дисперсии. Это тот случай, когда материальное уравнение среды пространственно локально: Я - fr(E,X), где $ - (произвольная) функция, но не функционал.
-4-. Цель диссврташгоннрй работы состояла в том, чтобы теоретически исследовать поля внешних зарядов и характер взаимодейотвия их друг с другом в упорядоченных средах о электромагнитным параметром порядка - в сродаі: оегнотоалектричеокого типа.
Научная новизна,работы,
-
Епервые исследованы поля внешних зарядов и характер взаимодействия их друг с другом в средах сегнетоолектрического типа.
-
Впервые проведено исследование термодинамической устойчивости диэлектрической среды, полностью охватывающее случай "обычной" электродинамики без пространственной диоперсии. Показано, что для произвольной (неоднородной, анизотропной, нелинейной) среды собственные значения тензора диэлектрической проницаемости ік а Ъ2>; /Э Ек больше или равны единице.
-
Предложен математический метод решения задачи электростатики в естественной системе координат, связанной с сеткой силовых линий и эк-вштотенциалей. Найдено точно поле точечного диполя в степенной среда
( Е с/» as X ). Найден точный вид закона взаимодействия зарядов в произвольной- нелинейной среде в пределах больших и малых расстояний мевду ниш.
4. Получено выражение для энергии электромагнитного поля в среде с
диссипацией для модели среды, в рамках которой воздействие поля сво
дится к смещению лишь одного сорта частиц.
Научная и практическая ценность работы.
ї. Исследование полей зарядов и взаимодейотвия их друг с другом в упорядоченных средах сегнетоэлектрического типа представляет интерес для физики сегнетоэлектрических явлений, в рамках которой эта задача до сих пор не рассматривалась. Кроме того, это исследование предсказывает существование некоторых новых эффектов. і. исследования по термодинамике диэлектриков, проведенные в общем йИде. полезны как с общефизической точки зрения, так и в аспекте ср?.чоменологической теории сегнетоэлектричества.
-5-.
-
Предложенный математический метод решения задачи электростатики, использующий аппарат дифференциальной .геометрии, может быть полезен при решении широкого круга задач.
-
Полученное выражение для энергии шля в среде с диссипацией представляет как общефизический интерес, так и с точки зрения вопроса об определении скорости распространения энергии вэлектромагнитной волне.
Апробация результатов. Результаты диссертационйой работы докладывались на семинарах ФИАН, ИОФРАН, ИКРАН.
Публикации. По материалам диссертации опубликовано пять печатных работ, список которых приведен в конце автореферата.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из Введения, трех глав, Приложения и Заключения. Полный объем диссертации составляет 130 страниц, включая 20 рисунков и список литературы из 40 наименований. .
