Беседы об электрических и магнитных полях в космосе

Аннотация

Эта монография является долгожданным дополнением к уже существующим многочисленным статьям и книгам по электромагнетизму; в ней рассматривается такое явление как космический электромагнетизм — точнее сказать, крупномасштабные магнитные поля, которые переносятся в потоке ионизированных газов звезд и галактик в космическом пространстве. Автор дает свой взгляд на проблемы, описанные в стандартных статьях, и указывает на некоторые часто встречающиеся заблуждения о характере динамики этих крупномасштабных полей. Ю. Паркер вовлекает читателей в ряд диалогов, которые, порой, даже забавны, но на самом деле ведут в самую суть проблемы. Та динамика, о которой он говорит, — это давление магнитного поля, направленное против давления и инерции массивного движения ионизированных газов. Ю. Паркер показывает, что эту динамику удобно описывать не в терминах электрического тока, а в терминах магнитного поля. Диалоги об электрических и магнитных полях в космосе возвращают нас к истокам науки и объясняют, почему обращение к классической и магнитной гидродинамике необходимо даже для изучения самых далеких глубин космоса.

Содержание

Предисловие к русскому изданию
Благодарности 

ГЛАВА 1. Введение 
1.1. Общие замечания 
1.2. Уравнения электромагнитного поля 
1.3. Электронейтральность 
1.4. Электрический заряд и доминирование магнитного поля 

ГЛАВА 2. Электрические поля 
2.1. Основные положения 
2.2. Определение заряда и поля
2.3. Понятие электрического поля 
2.4. Физическая реальность электрического поля 
2.5. Давление электрического поля 

ГЛАВА 3. Магнитные поля 
3.1. Основные положения 
3.2. Связь с экспериментом 
3.3. Дифференциальная форма закона Ампера
3.4. Энергия и давление 
3.5. Измерение магнитного поля 

ГЛАВА 4. Линии поля 
4.1. Основные положения 
4.2. Оптическая аналогия 

ГЛАВА 5. Уравнения Максвелла 

ГЛАВА 6. Максвелл и Пойнтинг 
6.1. Теоремы Пойнтинга о сохранении энергии и импульса 
6.2. Приложения 
6.3. Электрическое и магнитное поля в веществе 
6.4. Единицы СИ 
6.5. Системы единиц
6.6. Единицы Чосера

ГЛАВА 7. Движущиеся системы отсчета 
7.1. Преобразования Лоренца 
7.2. Электрические поля в лаборатории 
7.3. Бритва Оккама и дерево в лесу
7.4. Электрическое поле движущейся плазмы 
7.5. Результирующий заряд в закручивающейся плазме 

ГЛАВА 8. Гидродинамика 
8.1. Основные положения 
8.2. Вывод уравнений гидродинамики 
8.3. Тензор давления 
8.4. Изменение давления при постоянном расширении 
8.5. Сдвиговой поток 
8.6. Эффекты столкновений 
8.7. Недиагональные компоненты и вязкость 
8.8. Выводы 

ГЛАВА 9. Магнитная гидродинамика 
9.1. Основные положения 
9.2. Диффузия и диссипация
9.3. Применение понятия магнитной диффузии 
9.4. Обсуждение 
9.5. Частично ионизованные газы 
9.6. Электрический ток, удовлетворяющий закону Ампера 
9.7. Движение частиц вдоль вектора B 
9.8. Изменяющееся во времени магнитное поле 
9.9. Комментарии 

ГЛАВА 10. Необычные свойства тензора натяжений Максвелла 
10.1. Магнитное равновесие 
10.2. Вычисление равновесного поля 
10.3. Равновесие в вытянутом поле 
10.4. Разрешая противоречия 
10.5. Формирование поверхностей тангенциального разрыва 
10.6. Быстрые пересоединения в рамках исходной термодинамики 
10.7. Квазистационарная диссипация в тангенциальном разрыве 

ГЛАВА 11. Комментарии
11.1. Выводы 
11.2. Аналогия с электрической цепью
11.3. Простейший пример электрической цепи 
11.4. Известные электрические и магнитные поля 


ПРИЛОЖЕНИЕ A. Электростатическое расширение Вселенной 
ПРИЛОЖЕНИЕ B. Релаксация неоднородности распределения электрического заряда 
ПРИЛОЖЕНИЕ C. Наложенное крупномасштабное электростатическое поле 
ПРИЛОЖЕНИЕ D. Плотность электрического заряда в электрическом поле 
ПРИЛОЖЕНИЕ E. Поперечный инвариант w2n /B 
ПРИЛОЖЕНИЕ F. Блокировка потока электрического тока 

Литература 
Предметный указатель