大学物理 ›› 2020, Vol. 39 ›› Issue (02): 74-77.doi: 10.16854 /j.cnki.1000-0712.190056
唐建立,李逸文,朱俊安,梁奇锋
TANG Jian-li,LI Yi-wen,ZHU Jun-an,LIANG Qi-feng
摘要:
近年来拓扑学在量子力学中得到了广泛的运用.本文将安培环路定理积分式重新表达为一矢量场在轮胎参数面上
的第一类陈数积分.数值模拟展示了该积分值为一整数即第一陈数,其代表矢量场的整体性质: 当经历连续变换时,矢量场的
局部数值发生改变但整体积分值即陈数仍保持不变; 若陈数发生改变,则表明矢量场变换的连续性条件发生破坏,矢量场出
现奇点.进一步通过高斯映射将该矢量场从参数轮胎面映射到单位球面上,并给出了第一陈数的直观几何意义.理论和数值结
果揭示了安培环路定理的拓扑学本质,表明拓扑概念在经典物理学中也会有广泛应用.