ecuaciones de Maxwell para partículas cargadas cada una con carga se sabe que son (en cgs)
En un espacio compacto, la carga neta debe ser cero, por un simple argumento topológico: la carga neta es proporcional a la integral de volumen de la divergencia del campo eléctrico. Según la ley de Gauss, esto es igual a la integral de superficie del campo eléctrico sobre el límite, ¡pero un espacio compacto (periódico) no tiene límite!
O también lo puedes ver en coordenadas: la integral en un 3-torus es
y cada uno de estos términos es cero después de aplicar el teorema fundamental del cálculo y las condiciones de frontera periódicas.
Es posible que no existan series convergentes de Fourier para el campo de Coulomb; no es L2 integrable a través de la singularidad, solo L1 integrable y no todas las funciones integrables L1 tienen series de Fourier convergentes. Si existe, uno no puede intercambiar la suma y la diferenciación en esa serie como ha demostrado que conduce a la contradicción.
Si usamos la transformada de Fourier en su lugar, encontramos que la transformada se comporta en como por lo que su argumento no funciona.
Michael Seifert
Ján Lalinský