Теория поглотителя Уилера – Фейнмана


Теория поглотителя Уилера-Фейнмана (также называемая симметричной во времени теорией Уилера-Фейнмана ), названная в честь ее создателей, физиков Ричарда Фейнмана и Джона Арчибальда Уилера , представляет собой интерпретацию электродинамики , полученную из предположения, что решения уравнений электромагнитного поля должен быть инвариантным относительно обращения временипреобразования, как и сами уравнения поля. Действительно, нет никакой очевидной причины для нарушения симметрии обращения времени, которое выделяет предпочтительное направление времени и, таким образом, проводит различие между прошлым и будущим. Теория инвариантов обращения времени более логична и элегантна. Другой ключевой принцип, вытекающий из этой интерпретации и напоминающий принцип Маха из-за Тетрода , заключается в том, что элементарные частицы не взаимодействуют друг с другом. Это немедленно устраняет проблему собственных энергий . [ требуется уточнение ]

Требование симметрии обращения времени, вообще говоря, трудно совместить с принципом причинности . Уравнения Максвелла и уравнения для электромагнитных волн имеют, вообще говоря, два возможных решения: запаздывающее (запаздывающее) решение и опережающее. Соответственно, любая заряженная частица порождает волны, скажем, в момент времени и в точке , которые придут в точку в момент (здесь есть скорость света), после испускания (запаздывающее решение), и другие волны, которые придут в то же место в момент перед выбросом (расширенное решение). Последнее, однако, нарушает принцип причинности: опережающие волнымогут быть обнаружены до их испускания. Таким образом, передовые решения обычно отбрасываются при интерпретации электромагнитных волн. В теории поглотителя вместо этого заряженные частицы рассматриваются как излучатели и поглотители, а процесс излучения связан с процессом поглощения следующим образом: рассматриваются как запаздывающие волны от излучателя к поглотителю, так и опережающие волны от поглотителя к излучателю. Однако их сумма приводит к каузальным волнам , хотя антикаузальные (продвинутые) решения не отбрасываются априори .

Фейнман и Уилер получили этот результат очень простым и элегантным способом. Они рассмотрели все заряженные частицы (излучатели), присутствующие в нашей Вселенной, и предположили, что все они генерируют симметричные волны с обращением времени . Результирующее поле

то , являясь решением однородного уравнения Максвелла, можно использовать для получения полного поля