2
MuninЯ тут обдумал, и мое мнение относительно решения изменилось.
Можно, я для лучше взаимопонимания сперва опишу, как себе вообще представляю ситуацию с применением принципа причинности для решения волнового уравнения в электродинамике? Поскольку мое понимание термина "принцип причинности" из БСЭ не совпадает с Вашим, то я позволю себе использовать отдельное название - принцип ПРС ("причина раньше следствия").
Итак, имеется неоднородное волновое уравнение. У него бесконечное множество решений, среди которых нужно выбрать единственное. Как это сделать: первый вариант - дополнить уравнение начальными и граничными условиями так, чтобы ему могло удовлетворять лишь одно решение. Но есть и второй вариант - наложить на решения ограничения, вытекающие из соображений самой задачи, например, привлечь симметрии, тем самым сузив класс возможных решений (в некоторых случаях сразу до единственного представителя). Принцип ПРС, на мой взгляд, относится именно к такому второму варианту - он позволяет отсеивать в некоторых случаях неподходящие решения, не прибегая при этом к корректной постановке (в смысле теории уравнений мат. физики) задачи. Например, это можно сделать в следующей задаче: в некоторый момент времени
появились заряды, распределение которых описывается функцией
. Требуется определить конфигурацию э-м поля в последующие моменты времени.
Допустим, общее решение этой задачи нам известно:
Но нужно найти единственное частное. Для этого можно либо использовать начальные условия, либо поступить иначе: поскольку в данной задаче в явном виде причиной изменения э-м поля является изменение состояния заряда, то значит, в соответствие с принципом ПРС, "физически содержательными" могут быть только решения, для которых расчет значения
не включает сведения о состоянии заряда в моменты времени
. Такими решениями будут только те, для которых
. Тем самым, пользуясь принципом ПРС, сократили неопределенность решения на один неизвестный коэффициент. Вот в этом, на мой взгляд, и состоит суть "отсеивания физически реализуемого решения" с помощью принципа ПРС.
Теперь хочу обратить внимание на следующее: принцип ПРС, по идее, обоснованно можно применять только к задачам, которые:
1) описывают процессы, в которых четко можно развести, что является причиной, а что следствием;
2) в общем решении задачи должно явно прослеживается, что относится к причине, а что к следствию.
Ваша недавняя задача для меня им пока не удовлетворяет: во-первых, я не знаю общего ее решения (это же явно не обычная сумма запаздывающего и опережающего потенциалов), а во-вторых, неизвестны точные причины - возможно, э-м поле помимо движения заряда было еще образовано пришедшей с бесконечности плоской э-м волной, ну или еще что). Поэтому, если бы мне она попалась на практике, я бы поставил строгую мат. задачу со всеми начальными и граничными условиями, гарантирующими единственность ее решения, и не применял бы никаких дополнительных принципов причинности (в силу необоснованности). Кроме того, даже если бы в решении получилось выражение, напоминающее опережающий потенциал, я бы все равно не имел права трактовать его как физически содержательный - это было бы просто мат. выражение, не более.
У меня просьба, если Вы на примере маятника хотели мне объяснить все то же самое, что и на примере запаздывающего потенциала, то нельзя ли вернуться к маятнику - там ОДУ - это проще для анализа, чем УРМАТы (они были давно, и не так подробно, как требуется при подобном анализе).