A figura demonstra a condição de que o campo vetorial v deve obedecer para definir a evolução temporal autoconsistente das linhas do campo. Para quaisquer dois pontos em uma linha de campo no momento t, as extremidades dos vetores vdt nos pontos correspondentes encontram-se em uma linha de campo que é definida no momento t + dt DOI 10.1140 / epjc / s10052-020-08745-7
As equações de Maxwell governam a evolução dos campos eletromagnéticos com a luz sendo uma solução particular dessas equações em espaços desprovidos de carga elétrica. Um novo estudo publicado em EPJ C por Alexi Morozov e Nikita Tselousov, do Instituto de Física e Tecnologia de Moscou e do Instituto de Problemas de Transmissão, Rússia, respectivamente, detalha soluções peculiares para as equações de Maxwell - os chamados nós de Maxwell. A pesquisa pode ter aplicações nos campos da física matemática e da teoria das cordas.
"Normalmente pensamos na luz como as ondas planas. Foi um grande avanço quando as soluções de luz 'nós' foram descobertas, "explica Tselousov." A natureza do nó dessas soluções consiste na estrutura das linhas do campo elétrico e magnético. Pode-se observar que algumas das linhas de campo são loops fechados e não trivialmente com nós. "
As linhas do campo elétrico e magnético mudam com o tempo obedecendo às equações de Maxwell. Conforme os campos mudam, suas linhas de campo de alguma forma se movem no espaço. Embora os pesquisadores não possam rastrear uma linha de campo arbitrária, as linhas de campo fechadas são especiais e podem ser observadas à medida que evoluem com o tempo.
"Em nosso jornal, fazemos uma conjectura, que as linhas de campo com nós se movem de uma maneira muito especial na qual a estrutura com nós permanece, "Tselousov continua." Em outras palavras, pode-se dizer que desta vez a evolução nunca envolve auto-cruzamentos ou cruzamentos de duas linhas de campo. "
O pequeno nó amarelo torna-se o grande vermelho na evolução do tempo. São fotos de dois momentos sucessivos de tempo. As curvas verdes são as trajetórias. A estrutura topológica do nó não muda com a evolução do tempo DOI 10.1140 / epjc / s10052-020-08745-7
Tselousov acredita que se esta conjectura - obtida com o uso de simulações de computador complexas - estiver correta, a conservação dos nós implica que sua evolução é integrável - capaz de sofrer a integração da função matemática. Isso significa que sua evolução pode estar relacionada a outros modelos e sistemas - em particular com equações não lineares - que são conhecidos por compartilhar essa propriedade.
“É muito raro e sempre um prazer observar as propriedades integráveis dos sistemas porque isso significa uma compreensão mais profunda e um possível progresso futuro. Planejamos nos mover nessa direção e encontrar mais conexões com a integrabilidade, "Tselousov conclui." Em minha mente, um dos fatos impressionantes é que a luz, tão familiar para todos, esconda segredos que costumamos ignorar por séculos. "
A esfera amarela é o cone de luz x2 + y2 + z2 =t2x2 + y2 + z2 =t2. As linhas vermelhas são linhas de campo elétrico no momento t =30t =30. Uma parte da linha de campo encontra-se no equador da esfera. A outra parte tende a formar um círculo DOI 10.1140 / epjc / s10052-020-08745-7
