Gauge

Gauge   (voce ingl., misura). Fis. Trasformazioni di gauge, trasformazioni del potenziale scalare e del potenziale vettore di un campo elettromagnetico che lasciano invariata l'intensità di tale campo.

u Fisica

In  elettrostatica è noto che il valore V(P) del potenziale del campo elettrico in un punto P è definito a meno di una costante arbitraria: infatti tale costante non modifica il valore del campo elettrico in P, definito dalla relazione E(P) = -gradV(P). In presenza di cariche elettriche in moto, tale proprietà acquista una forma più generale e coinvolge anche il potenziale vettore A, legato al vettore induzione magnetica B dalla relazione B = rotA; si può infatti dimostrare che le equazioni di Maxwell sono invarianti se si opera su V (detto potenziale scalare) e su A la seguente trasformazione di gauge:

dove c è la velocità della luce nel vuoto e e(x, t) è una funzione arbitraria dello spazio-tempo. Tale proprietà ha molte importanti conseguenze in teoria dei campi e in particolare nell'elettrodinamica quantistica ed è intimamente legata alla conservazione della carica elettrica.