¿Por qué un monopolo no irradia energía en electrodinámica?

¿Por qué no hay radiación monopolar en el campo electromagnético? Leí en alguna parte que es imposible porque viola la conservación de carga. no entiendo como? ¿Cómo se viola la conservación de carga aquí?

Respuestas (3)

En una expansión multipolar del potencial eléctrico, fuera de alguna distribución de carga de carga ρ ( r , t ) , el término del monopolo es simplemente

V metro pag ( r ) = q t o t a yo 4 π ϵ 0 r

El campo eléctrico asociado es entonces

mi metro pag = q t o t a yo 4 π ϵ 0 r 2 r ^

Para que este término varíe en el tiempo en algún punto fijo r , la carga total debe cambiar con el tiempo, es decir, debe crearse o destruirse una carga que sea inconsistente con la conservación de la carga eléctrica.

Entonces, si hubiera radiación EM monopolar, la carga no se conservaría y, además, dicha radiación sería longitudinal .

Parece relevante mencionar que una solución esféricamente simétrica de las ecuaciones de Maxwell (para un sistema con una distribución de carga y corriente esféricamente simétrica) es necesariamente estática en una capa de vacío (no necesariamente delgada) (es decir, una región sin cargas/materia). Esta es una consecuencia de la versión electromagnética del teorema de Birkhoff .

De la física cuántica sabemos que los electrones tienen un momento angular l y que deben conservarse (conservación del momento) mediante fotones emitidos que tienen un espín de 1. No hay fotones sin espín (sin espín = monopolo) => por lo tanto, radiación dipolar.

Los gravitones hipotéticos tienen un Spin de 2 (matriz 2x2). Entonces se supone que las ondas gravitacionales tienen un momento cuadripolar

verifique http://en.wikipedia.org/wiki/Selection_rule

Esto no responde la pregunta.
Las ediciones no arreglan la respuesta. Cualquier partícula cargada puede emitir un fotón, no solo un electrón. Tenemos, por ejemplo, partículas cargadas con espín 0, como las partículas alfa, que podrían emitir fotones. Los fotones pueden tener un momento angular orbital así como su espín 1, por lo que no se sigue inmediatamente de ninguna consideración elemental que un fotón no pueda tener un momento angular total cero. Además, esta es una pregunta clásica con una respuesta clásica, por lo que no es necesario incorporar la mecánica cuántica.
Esta pregunta es sobre la radiación EM multipolar. Hay sistemas clásicos y sistemas QM. Para clásica, las respuestas en la parte superior son perfectas. Si considera el sistema QM, entonces debe considerar el momento angular l = 1 que se conserva por el fotón emitido. para electrones casi siempre l=1 (dipolo), para núcleo l=2 (cuadrupolo). Aviso, el espín del electrón/núcleo se desprecia (análogo a la teoría orbital) [enlace] spektrum.de/lexikon/physik/multipolstrahlung/10038