Singularidad del campo BBB en una cadena de Dirac

Me asignaron esta pregunta relacionada con las cadenas de Dirac:

Dado un potencial vectorial A = 1 porque ( θ ) r pecado ( θ ) ϕ ^ , muestran que hay una singularidad en el B campo proporcional a Θ ( z ) d ( X ) d ( y ) sobre el z eje. ( Θ ( X X 0 ) es la función escalón con su salto en X 0 ) Encuentra la constante de proporcionalidad.

Mi intento de solución:

Entonces, mostrar que hay una singularidad simplemente resulta del hecho de que en θ = 0 , el vector potencial explota porque el denominador tiende a cero. Lo mismo vale para r . Mi pregunta se convierte en cuantificar la magnitud de esta singularidad a través de esta constante de proporcionalidad. Supongo que es esencialmente una medida de qué tan rápido aumenta el campo cerca del z eje, pero no estoy seguro de cómo proceder desde aquí. He revisado bastante literatura sobre el tema, incluido el artículo original de Dirac, pero todos simplemente afirman que hay una singularidad y no hacen ninguna declaración sobre el tamaño de la misma. ¡Cualquier idea que se pueda ofrecer sobre la naturaleza de esta singularidad sería muy apreciada!

Cuidado: en θ = 0 el numerador también llega a cero, por lo que no es inmediatamente obvio que debería explotar allí.

Respuestas (1)

PISTA: integrar A alrededor de un pequeño bucle de tamaño ϵ centrado a lo largo de la z -eje. Use el hecho de que el flujo magnético a través de este bucle es Φ B = A d yo .