Постулат · общепринятый: Электродинамика Максвелла, ЭД-1

Уравнения Максвелла

Электрическое и магнитное поля подчиняются уравнениям Максвелла; электромагнитные волны в вакууме бегут со скоростью c = 1/√(ε₀μ₀).

Категория: механика

Шкала достоверности: выведено — Из локальной U(1)-инвариантности, лоренц-инвариантности и перенормируемости единственный член −¼F² даёт уравнения Максвелла (Вайнберг 1965); группа SU(2)×U(1)_Y глубже не выведена.

Обоснование в консенсусе: выведено из калибровочная U(1)_эм, СТО-1, СТО-3 (лоренц-инвариантность), локальность, перенормируемость (низкоэнергетический предел КЭД), КМ (классический предел — когерентные состояния) — Локальная U(1)-инвариантность поля электрона требует калибровочного поля A_μ с ковариантной производной; единственный лоренц- и калибровочно-инвариантный член размерности ≤ 4 для самого поля — −¼F_μνF^μν. Уравнения Эйлера — Лагранжа дают неоднородные уравнения Максвелла, однородные — тождество Бьянки для F = dA. Калибровочная инвариантность запрещает массу фотона, поэтому волны идут с инвариантной скоростью. Вайнберг (1964–65): лоренц-инвариантность S-матрицы для безмассового спина 1 сама требует калибровочной инвариантности и даёт уравнения Максвелла. Нелинейные поправки (Эйлер — Гейзенберг) выводятся из КЭД и подавлены при энергиях ≪ m_e c². Источник: Peskin M., Schroeder D. An Introduction to QFT, §4.1; Weinberg S. The Quantum Theory of Fields, vol. I, гл. 8; Weinberg S., Phys. Rev. 138, B988 (1965); Heisenberg W., Euler H., Z. Phys. 98, 714 (1936)