Relativistic analysis of the dielectric Einstein box: Abraham, Minkowski and total energy-momentum tensors
我们分析了“爱因斯坦箱”思想实验和物质内部光的动量的定义。我们强调封闭系统（电磁场加物质介质）的总能量动量张量的重要性，并详细推导了Abraham动量和Minkowski动量的相对论表达式，以及各向同性和均匀介质的相应平衡方程。我们确定了隐藏在爱因斯坦盒子论证中的一些假设，这使得它比通常公认的要弱。特别是，我们表明，亚伯拉罕的动量是不是唯一选择的光在这种情况下的动量。
2012-04-23 gr-qc physics.class-ph physics.optics
Ponderomotive forces in electrodynamics of moving media: The Minkowski and Abraham approaches
在一般情况下，显式紧凑公式推导出的运动介质的宏观电动力学中的有质动力的Minkowski和亚伯拉罕方法。考虑Minkowski本构方程，利用Abraham能量-动量张量的特殊表示，得到了介质速度与空间坐标和时间任意相关情况下Abraham力和非定常外电磁场情况下Abraham力的简洁表达式。我们把亚伯拉罕方法和闵可夫斯基方法中有质动力之间的差异称为亚伯拉罕力，不仅考虑了静止介质，而且考虑了运动介质。在考虑协变的欧姆定律和本构Minkowski关系的情况下，导出了外电磁场作用于介质中传导电流的洛伦兹力。从物理学的角度追溯了有质动力的四维矢量定义为介质中电磁场的能量动量张量的四维发散的论证。
2016-11-08 cond-mat.mes-hall math-ph math.MP
Radiation Forces and the Abraham-Minkowski Problem
近年来，在辐射光学领域，已经出现了许多美丽的实验。我们的目的与这个迷你审查是突出辐射压力物理学的一些发展一般，然后集中在经典的亚伯拉罕-闵可夫斯基问题的重要性，提到的实验。这意味着，什么是连续物质中电磁动量密度的“正确”表达式。在我们看来，相对而言，我们经常看到作者过度解释他们关于动量问题的实验发现的重要性。这些实验中的大多数实际上根本无法区分这些能量-动量张量，因为它们可以很容易地用亚伯拉罕和闵可夫斯基常用的力表达式来描述。此外，我们强调了在将形式守恒原理应用于电介质中的辐射场时固有的模糊性，原因是物质中的电磁场只是一个子系统，它必须由要封闭的机械子系统补充。最后，我们提出了一些建议，宏观电动力学和Casimir效应之间的联系，表明有一个限制的大小的截止参数在QFT相关的表面张力在普通的流体力学。
2018-04-17 physics.class-ph quant-ph
Hidden momentum and the Abraham-Minkowski debate
我们使用一个扩展版本的电动力学，它承认磁荷和电流的存在，讨论如何不同的模型电偶极子和磁偶极子做或不进行隐藏的外部电磁场的影响下的动量。在此基础上，讨论了构成物质介质的粒子的电偶极子和磁偶极子所采用的模型对介质中光动量电磁部分的表达式的影响。我们证明了Abraham表达式与电荷形成的电偶极子和磁荷形成的磁偶极子相容，而Minkowski表达式与磁流形成的电偶极子和电流形成的磁偶极子相容。另一方面，表达式$\varepsilon_0\mathbf{E}\times\mathbf{B}$被证明与由电荷形成的电偶极子和由电流形成的磁偶极子兼容，这是更自然的模型。所以这个表达式在亚伯拉罕-闵可夫斯基关于介质中光的动量的争论中有一个有趣的解释：它是与磁荷不存在相容的表达式。我们还提供了一个简单的理由，为什么亚伯拉罕和闵可夫斯基动量可以与光的动力学和正则动量，分别。
2018-07-09 physics.class-ph physics.optics
Electromagnetic Momentum in a Dielectric: a Back to Basics Analysis of the Minkowski-Abraham Debate
经过一个多世纪的争论，人们仍然对电介质中电磁动量的正确表达式感到不安。这就是所谓的闵可夫斯基-亚伯拉罕争议。我们表明，确实有一个一致的图片与波在电介质中的电磁动量，但必须从场E和B，而不是D和H作为基本对象。动量流由张量T^EB描述，其表达式与真空中的相同。闵可夫斯基张量和亚伯拉罕力来自于物质动量的断裂分解。然而，对于局域化好的场，闵可夫斯基动量是守恒的，这与其作为正则动量的识别是一致的。几个案例进行了讨论，以证明这一观点是一致的和完整的。此外，它示出，必须小心，包括动量转移到绑定电荷在电介质界面正确地描述，例如，斜反射，其中有一个正常的分量的电场。
2017-07-03 physics.acc-ph physics.class-ph physics.optics
Axiomatic geometrical optics, Abraham-Minkowski controversy, and photon properties derived classically
通过重申几何光学内的场论方法，在任意色散介质中的光子（更一般地说，任何基本激发）的经典概念的介绍，光子的性质计算明确。特别地，光子携带的正则动量和动能动量，以及波的两个相应的能量动量张量，从拉格朗日力学的第一原理导出。作为这种形式主义的一个应用实例，解决了Abraham-Minkowski关于这些量的定义的争论，并对传统的光子动能-动量公式进行了修正，还介绍了公理化几何光学在电磁波中的其他几个应用。
2012-11-21 math-ph math.MP physics.class-ph
Detection of the Abraham force with a succession of short optical pulses
一个多世纪以来，亚伯拉罕和闵可夫斯基分别对物质中电磁场动量的两种对立描述共存。我们提出了一个设置测量亚伯拉罕和闵可夫斯基的预测之间的差异在光学。也就是说，提出了一种装置，其中的瞬态“亚伯拉罕力”，亚伯拉罕能量动量张量的1909年的后果可以直接测量。我们表明，当短激光脉冲的训练发送通过一个纤维缠绕在一个圆柱形鼓，亚伯拉罕理论预测的扭矩，通过插入现实的参数，被发现是可检测的。事实上，当用闵可夫斯基张量计算时，相同的扭矩取相反的符号。数值估计表明，在典型的扭摆装置和标准激光参数下，角偏转在$10^{-3}$ rad的数量级，这是容易测量的，甚至是肉眼可见的。虽然亚伯拉罕力的预言已经有一个世纪的历史了，但实验证明它是难以捉摸的，据我们所知，在光学频率下，还没有宏观实验证明上述两种能量-动量张量的预言之间的差异。
2012-07-13 physics.class-ph physics.optics
Electrodynamics with radiation reaction
电动力学的自作用力是从一个标量场导出的。由此产生的运动方程不存在困扰洛伦兹·亚伯拉罕·狄拉克方程的所有问题。粒子在恒定场中的古老问题得到了解决，其解具有直观的吸引力。
2011-10-11 physics.class-ph
First principles approach to the Abraham-Minkowski controversy for the momentum of light in general linear non-dispersive media
本文研究了具有线性本构律的一般运动非色散介质中光的能量动量张量的定义问题。使用经典场论的基本原理，我们表明，正确理解的问题，一个需要仔细区分的情况时，材料介质被建模为背景上的光传播或作为整个系统的动态部分。在前一种情况下，我们证明了电磁场的（广义）Belinfante-Rosenfeld（BR）张量与Minkowski张量重合。我们推导出一套完整的平衡方程，这个开放的系统，并表明背景介质的对称性直接关系到闵可夫斯基量的守恒。特别地，对于各向同性介质，尽管闵可夫斯基张量是非对称的，但光的角动量是守恒的。对于光与物质相互作用的封闭系统，我们将物质介质建模为相对论性非耗散流体，并证明了封闭系统的总BR张量总是可以用Abraham分离或Minkowski分离表示。然而，在动力学介质的情况下，平衡方程在亚伯拉罕张量方面有一个特别方便的形式。我们的研究结果概括了以前的尝试，并提供了一个统一的理解长期存在的亚伯拉罕-闵可夫斯基的争议没有特设的参数的第一原理的基础。
2015-02-22 gr-qc hep-th physics.class-ph
Resolution of the Abraham-Minkowski Controversy
在有质量介质中的光的动量有一个电磁部分和一个机械部分。动量的电磁部分的局部和瞬时密度由坡印廷矢量除以真空中光速的平方给出，而与电磁场的性质或材料介质的局部或全局性质无关。动量的机械部分与电磁场对介质的原子成分的作用有关，如洛伦兹力定律所规定的。正确解释和应用麦克斯韦-洛仑兹方程在物质体内，以及在其表面和界面是所有需要获得完整的图片光的动量，包括详细的数值在每一个点的空间和时间。Abraham-Minkowski关于物质介质中光的动量的争论持续了近一个世纪，这可能是由于对宏观麦克斯韦-洛伦兹理论的完整性和一致性认识不足，对物质边界处的电磁力和扭矩处理不当，和不适当的强调耦合电动力学方程的必要性，以正确处理机械动量的弹性理论。本文报道的解决方案的亚伯拉罕-闵可夫斯基的争论的经典电动力学理论的框架内，没有诉诸这些复杂的和最终不必要的因素，如伪动量，特殊的表面力，替代能量动量张量，和隐藏的动量，造成了这么多的混乱，这么长一段时间。
2012-08-04 physics.class-ph physics.optics
Renormalization in Lorentz-Abraham-Dirac Equation, Describing Radiation Force in Classical Electrodynamics (in Russian)
狄拉克（1938）在推导出辐射力方程的同时，也提到了对发射电子的4-动量采用不同选择的可能性，特别是4-动量可以与电子的4-速度不共线。电子4-动量的这种模糊性使我们可以假设发射电子的质量可能是一个算符，或者至少是一个4-张量，而不是通常假设的标量，它将裸电荷的4-速度与修饰点电子的总动量联系起来，后者是裸电子和自身电磁场的总动量。在对质量算子应用重新规范化过程时，我们得出了一个有趣的二分法。第一种选择（更接近传统的选择）确保辐射力与4速度正交。以这种方式，重新归一化导致洛伦兹-亚伯拉罕-狄拉克方程或埃利泽方程。然而，在这种情况下，电子的4-动量并没有得到很好的定义：相对论实体（E/c）^2=m^2c^2+p^2中的等式似乎被打破了，甚至能量也不是确定的正数。后者是“失控”解决方案的根本原因。另一种选择是要求辐射力与4-动量正交（而不是4-速度）。在这种情况下，能量和动量是明确定义的，并服从关系式（E/c）^2=m^2c^2+p^2。值得注意的是，这种情况下的粒子运动方程与所有已知的版本都有很大的不同。他们似乎是有根据的。该方法简单易行，可用于模拟超亮激光聚焦过程中粒子的运动。
2009-06-07 physics.class-ph
Frictional damping in radiative electrodynamics and its scaling to macroscopic systems
本文重新讨论了Abraham-Lorentz-Dirac方程中的辐射力，以寻找动力学中不可逆作用的可能特征。分析表明，经典电子可以耗散出一定比例的场能量，这与众所周知的拉莫尔辐射损失不同。热功率损耗遵循双二次加速度函数，这类似于非惯性观测者的温暖周围场的Hawking-Unruh辐射发射的特性。非平稳演化的可逆性是以牺牲相关外场的能量为代价的。通过揭示非定常演化中的非局域缓和特性，计算出辐射电动力学中的耗散弛豫度量，以比较两种截然不同的能量损失模式。该措施被证明是唯一适用于所有规模的外部扰动系统进行非平稳动力学，并作为一个共同的线程来解释摩擦的贡献的声子和电子报告的金属在相变相变。关键词：亚伯拉罕-洛伦兹-狄拉克方程，辐射力，霍金-昂鲁辐射，摩擦耗散。
2021-01-20 physics.class-ph
Application of axiomatic formal theory to the Abraham--Minkowski controversy
我们把连续电动力学作为一个公理化的形式理论的基础上的宏观麦克斯韦-闵可夫斯基方程组应用到一个封闭的系统组成的一个简单的线性电介质材料位于自由空间中的一个抗反射涂层块被照亮的准单色场。我们证明了麦克斯韦连续统电动力学的形式理论的有效定理是不一致的守恒定律的无粘非相干流的非相互作用的粒子（光子）在连续极限（光场）在没有外力，压力，或约束。我们还表明，麦克斯韦连续电动力学的有效定理是矛盾的折射率无关的洛伦兹因子冯劳厄的应用爱因斯坦的狭义相对论的电介质。显然，真空中的基本物理原理不受影响。然而，现存的电动力学、狭义相对论和能量-动量守恒的理论处理必须被认为是在一个简单的线性电介质中相互矛盾的，在这个简单的线性电介质中，光的有效速度是$c/n$。在证明了基本物理原理在电介质材料中的应用导致了相互不一致的理论之后，我们从第一原理中推导出了一种相互一致的、可供选择的电动力学、狭义相对论和各向同性、均匀、线性电介质填充、平坦、非闵可夫斯基、连续材料时空中的能量动量守恒的理论处理方法。
2019-08-22 physics.class-ph physics.optics
Minkowski Momentum Resulting from a Vacuum-Medium Mapping Procedure, and a Brief Review of Minkowski Momentum Experiments
本文讨论了宏观电动力学中闵可夫斯基动量的解释及其物理意义。（1）采用折射率$n$为常数的简单电介质模型，用映射方法证明了介质中的电磁场如何映射到真空中的相应场。这张地图是在很多年前提出的[1]。Brevik和B.劳特鲁普马特Fys.医疗Dan.维德Selsk { \bf 38}（1），1（1970）]，但显然不是众所周知的。这一过程的一个特点是，它显示了闵可夫斯基能量-动量张量如何自然地适合于正则形式。特别是辐射场的电磁四动量矩的类空性（在某些惯性系中意味着负的电磁能），在切伦科夫效应中得到了显著的证明，值得注意。(2)我们的第二个目标是对最近的一些电磁动量实验进行批判性分析。在解释时必须小心：人们很容易被误导，并得出结论，认为实验对能量-动量问题很重要，而实验证明的只是亚伯拉罕-闵可夫斯基力在表面层或非均匀区域中的作用。亚伯拉罕-闵可夫斯基力是两个能量-动量张量的共同力，并且不携带关于场动量的信息。作为最后一项，我们提出了一个实验，可以证明亚伯拉罕力在高频下的存在。这最终将成为1975年经典低频Lahoz-Walker实验的受欢迎的光学模拟。
2016-10-21 physics.class-ph physics.optics quant-ph
Symmetric energy-momentum tensor: The Abraham form and the explicitly covariant formula
比较了文献中已知的介质中电磁场对称能量动量张量的显协变四维公式和Abraham导出的三维矢量形式的能量动量张量。它表明，这两个对象只重合的物理位形空间$\overlineΓ$，形成的场矢量和速度的介质，满足闵可夫斯基本构关系。需要强调的是，Abraham只在$\overlineΓ$上得到了能量动量张量分量的三维矢量公式，并没有提出将它们推广到整个无条件位形空间$Γ$的任务。为了完成上述比较，我们用另一种方法，即通过推广亚伯拉罕推理，重新推导协变公式。进行的比较，使一个显式协变公式作为一个唯一的一致的扩展亚伯拉罕公式的整个配置空间$Γ$。这样，关于定义在$\overlineΓ$上的原三维Abraham公式的相对论协变性问题就得到了肯定的解决。本文详细讨论了电动力学中四维张量各分量的三维矢量公式的相对论协变性，这种协变性表现为这些公式在洛伦兹变换下的形式不变性。
2016-11-03 physics.class-ph
Proposal to repeat the Abraham force experiment using giant permittivity materials
在有着100多年历史的宏观电动力学Abraham-Minkowski问题中，如何观察所谓的Abraham项${\bf f}^{\rm Aterm} = [(\varepsilonμ-1)/c^2] \partial/\partial t ({\bf E}\times {\bf H})$的问题一直是一个重点。近年来在辐射光学中出现了许多美丽的实验，但这些实验通常没有给出关于亚伯拉罕项的信息，因为这项只是波动。因此，人们只能对这种力作一些间接的验证，如琼斯的辐射压。在20世纪50年代，测试浸没在电介质液体中的镜子上的辐射压力。现在，有一种不同的方法来测试${\bf f}^{ \rm Aterm}$的存在，即用低（准静止）频率工作，使人们能够直接观察力的正弦变化。这类实验实际上是由Walker { \it et al.}在20世纪70年代，使用BaTiO $_3$作为高频电介质（介电常数$\varepsilon \sim 3600$）。现在，近年来出现了具有$10^5$级或甚至更高的巨介电常数的介电材料。因此，考虑Walker { \it et al.}的想法是很自然的。重新，以测试是否可以促进这一苛刻的实验，并提供更好的准确性。这是本文件的主题。这类实验的积极结果清楚地支持亚伯拉罕能量动量张量在低频。闵可夫斯基张量根本无法预测扭矩。低频和高频区域以这种方式高度对比，因为很明显，在光学实…
2022-04-08 physics.class-ph physics.optics
Electrodynamics in a Filled Minkowski Spacetime with Application to Classical Continuum Electrodynamics
闵可夫斯基时空是研究真空中粒子和场的相对论动力学的一个方便的环境。为了研究发生在电介质或其他线性介质中的事件，我们采用了常见的连续介质假设，即折射率为n的线性、各向同性、均匀、透明介质填充了整个空间，并寻求适用于填充时空的相对性原理。应用爱因斯坦假设与c/n作为光速，我们展示了如何有效的信号速度的结果在适当的时间由折射率的缩放和检查的后果达朗贝尔的原则，拉格朗日方程，和规范的动量场。在充满时空的动力学原理，然后应用到电磁拉格朗日，我们推导出的运动方程是不变的材料洛伦兹变换。宏观场的动力学的新表示是一致的量子化宏观场的等时对易关系，量子-经典对应，叠加原理，电磁边界条件。
2009-02-27 physics.class-ph
Electromagnetic energy and momentum in moving media
电磁能量-动量张量问题是宏观电动力学中最古老和最有争议的问题之一。在这个问题的中心是一个关于运动介质的闵可夫斯基和亚伯拉罕张量的争论。报告概述了目前的情况。在一般的拉格朗日-诺特框架下讨论后，闵可夫斯基张量被恢复为正则能量-动量。结果表明，能量，动量和角动量的平衡方程总是满足开放的电磁系统，尽管缺乏的正则张量的对称性。另一方面，虽然亚伯拉罕张量不是从第一原理定义的，但只要有类时向量，就可以用公式给出一个一般的对称化处方。详细分析了具有各向同性电磁性质的相对论性理想流体与电磁场相互作用的变分模型。阐明了介质的闵可夫斯基能量动量张量、正则能量动量张量与亚伯拉罕张量之间的关系。它表明，亚伯拉罕能量动量是相关的时，物质的4-速度是唯一的协变变量，进入本构张量。
2008-08-14 gr-qc hep-th physics.class-ph
The Theory of Electrodynamics in a Linear Dielectric
我们采用连续极限的线性，各向同性，均匀，透明，色散可忽略的介质的折射率$n$和检查的后果，光的有效速度在一个固定的电介质，$c/n$，达朗贝尔的原则和拉格朗日方程。在充满电介质的空间中的动力学原理，然后应用到电磁拉格朗日，我们推导出宏观场的运动方程。一个直接推导的总能量-动量张量的场强张量的电磁场在电介质中是用来证明新的理论的效用，解决百年亚伯拉罕-闵可夫斯基电磁动量的争议的方式，保持能量守恒，守恒的线性动量，和守恒的角动量的原则。
2014-04-22 physics.class-ph
Radiation Pressure on Submerged Mirrors: Implications for the Momentum of Light in Dielectric Media
对浸没在介电液体中的反射镜的辐射压力测量一致地显示了液体中光子的有效闵可夫斯基动量。使用精确的理论计算的基础上麦克斯韦方程组和洛伦兹定律的力量，我们表明，这一结果是一个事实，即传统的镜子赋予，反射后，180度相移的入射光束的后果。如果镜子被设计成赋予不同的相位，那么有效动量将在闵可夫斯基动量和亚伯拉罕动量的两个极端之间的任何地方。由于在这两个极端之间的范围内的所有值在实验中同样可能被发现，我们认为，在一个电介质主机内的光子动量有亚伯拉罕和闵可夫斯基动量的算术平均值。
2014-01-28 physics.class-ph physics.optics
About conservation the angular momentum for asymmetric tensors in electrodynamics
通常认为，对于非对称的能量-动量张量，角动量守恒定律是不成立的。这就是批评闵可夫斯基张量和其他非对称能量动量张量的原因。本文证明了由非对称张量的全散度形式导出的能量守恒和动量守恒定律与其对称部分的散度等价。证明了非对称张量的反对称部分的总发散恒为零。由此可见，对于非对称的能量-动量张量，角动量守恒定律也是成立的。结果表明，真空的闵可夫斯基张量的线性不变量不对应于电磁场的二次不变量。这表明闵可夫斯基张量和三维应力张量的线性不变量是不正确的。
2017-08-15 physics.class-ph
On the Electromagnetic Energies and Forces
点电荷的“无限能量”问题在洛伦兹-亚伯拉罕-狄拉克方程中是众所周知的，更重要的是在量子电动力学中。虽然它通常不被说明，但这与电磁能量-动量张量是什么这个老问题密切相关。电磁能量和力将在分布理论的框架内从一个新的角度进行彻底的研究。
2021-05-12 physics.class-ph
Eliminating Infinite Self-Energies From Classical Electrodynamics
The Institute for Intermediate Study（中间研究学院）
本文通过假设电磁场张量具有对称部分，消除经典电动力学中点粒子的无限自能问题，同时推导出洛伦兹-亚伯拉罕-狄拉克方程，并探讨广义相对论的关联。
2026-03-18 physics.class-ph
The classical Maxwell-Lorentz electrodynamics aspects of the electron inertia problem within the Feynman proper time paradigm
在R。费曼真时范式与真空场论方法。电子惯性问题的分析内的拉格朗日和哈密顿形式主义和相关的压力能量补偿原则。导出了修正的Abraham- Lorentz阻尼辐射力，讨论了电磁电子质量的起源.
2015-10-30 gr-qc hep-th math-ph
Critical study and discrimination of different formulations of electromagnetic force density and consequent stress tensors inside matter
通过对几个例子中作用在物体边界上的电磁力的分析，探讨了不同电磁力密度公式所对应的应力张量与狭义相对论的相容性。电磁力密度的安培-洛伦兹公式在物理上是合理的，因为电场和磁通量密度作用于总电荷和总电流的密度，而不像闵可夫斯基公式完全排除了均匀介质内的有界电荷和有界电流的密度。亚伯拉罕的公式是幻想和缺乏物理意义。乍一看，爱因斯坦-劳布的公式似乎包括了总电荷和总电流的密度，但将有界电荷和有界电流分组为点状偶极子错误地导致隐藏的动量被忽略，因此[Phys. Rev. Lett. 108，193901（2012）]。自然，安培-洛伦兹应力张量符合狭义相对论。闵可夫斯基应力张量也符合狭义相对论。值得注意的是，闵可夫斯基应力张量的数学表达式可能与文献中已知的应力张量形式有很大不同。证明了Einstein-Laub应力张量与狭义相对论不相容，从而反驳了Einstein-Laub力密度。由于电磁场的亚伯拉罕动量密度本质上对应于爱因斯坦-劳布力密度[Phys. Rev. Lett 111，043602（2013）]，我们的反驳也可能揭示关于光的动量的争议。
2014-05-13 physics.class-ph
Proof the non-existence of causal classical electrodynamics of point charged particles
到目前为止，点带电粒子（例如电子）与电磁场相互作用的一致因果理论还不清楚。众所周知的问题是，标准洛仑兹力单独存在（在点粒子的情况下）并不能导致动量和能量守恒的理论。因此就产生了对辐射反作用力（或自作用力）的需要。这种力的众所周知的候选者，洛伦兹-亚伯拉罕-狄拉克反作用力，给出了非因果粒子行为，即，粒子在外部电磁场到达之前就开始运动。另一种可能是，因果理论提供了粒子的非物理行为--粒子在受到任何外力作用后很长一段时间都以非零加速度运动。下面，我们质疑因果理论的存在。我们证明了对于某些辐射电磁脉冲和初始处于静止状态的点粒子，存在{ \it不存在}一个因果粒子轨迹，使得粒子最终以恒定速度运动（当没有外部电磁场作用于它很长一段时间时）。这表明点粒子的固有的、因果的电动力学是不存在的。
2022-03-03 physics.class-ph
A new form of the energy-momentum tensor of the interaction of an electromagnetic field with a non-conducting medium. The wave equations. The electromagnetic forces
本文提出了一种新的方法，不用麦克斯韦方程组和坡印亭定理，直接求出介质中电磁场的能量动量张量。能量-动量张量具有新的性质和结果。它的线性不变量是电磁场的拉格朗日密度。从张量中得出能量密度的能量守恒方程、通量能量密度方程和这些能量值的波动方程。动量密度的波动方程描述了动量和角动量的同时传递，而与辐射偏振无关。从张量出发，导出了电磁力对动量密度的闵可夫斯基和亚伯拉罕形式的平衡方程，证明了它们的等价性和互补性。得到了Abraham力的表达式。证明了它的发散度等于零。导出了连续介质中电磁力的张量方程和平衡方程。
2017-04-12 physics.class-ph
Alternative formulation of the macroscopic field equations in a linear magneto-dielectric medium: Lagrangian field theory and spacetime setting
一个透明的线性磁介电材料在自由空间中，由一个有限的quasimonochromatic场照明是一个封闭的系统，明确地说，无论什么场和材料子系统，一个定义。能量-动量张量，这是正式来自麦克斯韦-闵可夫斯基场方程是不一致的角动量和线性动量守恒在这个封闭的系统，这是非常坚实的事实是基础和持续的问题亚伯拉罕-闵可夫斯基的争议。亚伯拉罕-闵可夫斯基难题的现存解决方案是把麦克斯韦连续统电动力学作为一个子系统，并将总能量-动量张量写成麦克斯韦电磁子系统能量-动量张量和唯象材料子系统能量-动量张量之和。我们证明了麦克斯韦连续电动力学违反了物理学的基本原理，麦克斯韦连续电动力学补充的材料子系统猜想违反了物理学的基本原理。利用场论推导了透明线性磁介质中宏观电磁场的合理方程。新的场方程是宏观电动力学、守恒定律、狭义相对论和连续线性介质中的不变性的自洽公式的一部分。在新的公式中，时间和空间坐标被重整化的连续线性介质，而不是介电常数和磁导率被携带作为独立的材料参数。那么，一个各向同性、均匀、平坦、四维、连续、线性、非闵可夫斯基的时空是一个简单线性介质的连续电动力学的适当设置，在这个简单线性介质中，光的有效速度是$c/n$，每个介质将与不同的时空相关联。
2022-02-10 physics.class-ph physics.optics
The momentum of an electromagnetic wave inside a dielectric
给在绝缘体中传播的电磁波包分配动量的问题以亚伯拉罕-闵可夫斯基争论的名义而闻名。在本文中，我们重新审视这个问题，首先通过在介质的极化率的功率扩展，并假设最简单和最自然的选择施加在电介质材料上的电磁场的力。它表明，亚伯拉罕表达是非常赞成的。然后，我们展示了这些结果的完整的一般性。
2013-07-02 hep-th physics.class-ph physics.optics
Finite size corrections to the radiation reaction force in classical electrodynamics
我们介绍了一个有效场论的方法，描述了运动的有限大小的物体的电磁场的影响下。我们证明，由于有限半径$R$的球对称电荷的领先顺序的影响是为了$R^2$，而不是为了$R$在任何物理模型，广泛声称在文献中。这种标度是庞加莱和规范对称性的结果，它们可以排除线性修正。我们利用该方法计算了Abraham-Lorentz-Dirac力的首阶有限尺寸修正。
2010-05-14 gr-qc hep-ph hep-th
The energy-momentum tensor of electromagnetic fields in matter
我们提出了一个完整的解决方案亚伯拉罕-闵可夫斯基的争议。这是通过考虑几个新的方面，使以前的讨论无效。我们证明：1）对于极化物质，通常形式的质心定理不再成立。应考虑与微观自旋有关的贡献。2)电磁偶极能量密度对物质的惯性有贡献，应该协变地并入物质的能量-动量张量。然后，在物质的动量密度中有一个电磁分量，它的变化解释了唯一支持亚伯拉罕力的实验结果。3)平均微观洛仑兹力的结果在明确的表达所施加的领域的力密度。这个力密度与所有的实验证据是一致的。4)动量守恒决定了电磁能量-动量张量。这个张量不同于亚伯拉罕张量和闵可夫斯基张量，但可以恢复闵可夫斯基的动量密度表达式。能量密度与坡印廷的表达式不同，但坡印廷的矢量保持不变。我们的张量是非对称的，这使得场能够对物质施加分布扭矩。我们使用我们的结果来讨论物理利益的各种情况下的动量和角动量交换。我们发现我们的方程在所考虑的系统的描述完全一致。我们还表明，场能量动量张量和力密度的几种替代表达式不能成功地用于我们所有的例子。特别是，我们在其中两个例子中验证了我们引入的质心和自旋以恒定速度运动，但标准的质心却不是。
2017-03-06 gr-qc hep-th physics.class-ph
The Mechanics of Macroscopic Electrodynamics
本文提出力-能量一致性准则，揭示宏观真空公式在描述总能量动量传输时的机械一致性，揭示电磁能量与机械功、热量及可逆存储的耦合频谱投影结构。
2026-02-04 physics.class-ph
The Relativistic Point Charge Revisited : Novel Features
本文提出了一个完全相对论协变的任意运动点电荷的经典Maxwell电动力学公式，它完全用规范不变势表示，而不需要任何规范固定.一个新的，相对论协变的能量-动量张量的辐射场的推导和收益率的角功率分布的结果，在一个框架依赖的方式在经典电动力学的标准文本中得出的结果完全一致。然后，这是用来提出一个完整的推导，没有在标准文本，能量动量和轨道角动量的相对论点电荷。辐射反反应被打开，系统重新分析洛伦兹协变，包括质量重整化的影响。这使我们重申先前关于经典麦克斯韦电动力学的固有缺陷的结论。亚伯拉罕-洛伦兹方程推导en passant在适当的限制，而不需要任何额外的结构工件，和Landau-Lifschitz建议修改的理论也严格审查。
2019-05-20 physics.class-ph
Constraining Validity of the Minkowski Energy-Momentum Tensor
介质中电磁波存在两种常用的能量动量张量。亚伯拉罕表达式是强大的实验验证，但更数学上的要求，而闵可夫斯基表达式是在文献中常见的一些简化的基础，包括相对折射率变换经常用于建模光镊。这些简化是基于忽略闵可夫斯基张量的物质对应物，一个已知与角动量守恒不相容的过程，并且与实验结果相冲突，但它们在广泛的情况下非常成功。本文结合现有的限制，他们的使用与最近的理论分析，以获得一个列表的条件，可以满足安全地使用简化的闵可夫斯基方法。将这些条件应用于Padgett等人提出的实验，我们发现他们的预言与用总能量-动量张量得到的预言是一致的。
2009-02-22 physics.class-ph physics.optics
Energy-Momentum Tensor and Related Experimental Analysis of Electromagnetic Waves in Media
本文发现介质中电磁波的能量-动量张量与流体相似，基于电磁场与介质相互作用项提出守恒的新张量，同时导出 Minkowski 和 Abraham 动量，并自洽解释了多项光压与变形实验。
2023-08-24 physics.class-ph physics.optics
Electromagnetic Force and Momentum in Classical Macroscopic Dipolar Media
本文通过微观偶极子模型证明爱因斯坦-劳布宏观电磁力等于微观力之和，并推导隐藏动量，确认亚伯拉罕/爱因斯坦-劳布动量密度优于闵可夫斯基，且实验验证其正确性。
2023-11-19 physics.class-ph
True energy-momentum tensors are unique. Electrodynamics spin tensor is not zero
一个真正的能量动量张量是唯一的，不允许增加一个项。真正的电动力学的能量动量张量是麦克斯韦-闵可夫斯基张量。它不能用拉格朗日形式主义得到。正则能量动量张量和自旋张量与物理实在无关。真正的电动力学的自旋张量不等于零。因此，电动力学的有质动力作用包括来自麦克斯韦应力张量的力和来自自旋张量的扭矩。本文给出了自旋张量的规范非不变表达式，并用于考虑圆极化驻波。圆偏振光束携带自旋角动量和轨道角动量。所以，我们把光束的角动量加倍。Beth实验被认为是。
2002-08-10 physics.class-ph
Electromagnetic momentum and the energy-momentum tensor in a linear medium with magnetic and dielectric properties
在连续介质中，能量-动量张量体现了能量守恒、线动量守恒和角动量守恒之间的关系。利用具有完整运动方程的线性封闭系统中定义明确的总能量和总动量，构造了具有磁性和介电性质的静止简单线性材料的总能量-动量张量，该材料由穿过梯度折射率减反射膜的准单色光脉冲照射.围绕亚伯拉罕和闵可夫斯基动量的令人困惑的问题被完全用守恒原理、总能量和总动量来处理。基于无痕、对称的总能量动量张量的物质四散度，我们导出了宏观场的电磁连续性方程和运动方程。我们确定宏观麦克斯韦方程组和守恒原理的连续形式之间的矛盾。我们解决的矛盾，这是实际的根本问题的亚伯拉罕-闵可夫斯基的争议，通过构建一个统一的版本的连续电动力学是基于建立之间的一致性三维麦克斯韦方程组宏观场，电磁连续性方程，四个发散的总能量动量张量，以及简单线性介质中宏观场电动力学的四维张量公式。
2015-02-11 physics.class-ph physics.optics
Electrodynamic forces in elastic matter
本文提出了一种电磁场作用下弹性各向同性物质动力学的宏观理论。我们利用戈登的广义相对论推导亚伯拉罕的电磁能量张量作为出发点。物质的弹性和惯性行为的必要描述是通过胡克定律的四维推广来提供的，通过引入四维"位移“矢量而成为可能。正如Nordstroem所暗示的那样，电致伸缩和磁致伸缩的物理起源归因于物质变形引起的电磁本构方程的变化。部分的电磁拉格朗日量，取决于该变形的情况下，各向同性介质和所得到的表达的电致伸缩力的推导，从而显示如何更现实的运动方程的物质受到电磁场可以构造。
1999-12-03 cond-mat gr-qc physics.class-ph
Backwards on Minkowski's road. From 4D to 3D Maxwellian electromagnetism
闵可夫斯基的四维物理空间概念是现代物理学的核心范式。将三维麦克斯韦电动力学唯一地推广到协变的四维形式。协变四维形式的（1+3）分解是唯一的吗？电动力学的不同符号假设是如何从这种分解中产生的？这些假设中哪些是基本的，哪些可以修改？闵可夫斯基时空度规是如何从这种初步的无度规构造中产生的？在本文中，我们正在寻找上述问题的答案。我们的主要结果是推导出四种不同的可能的电动力学方程组，它们可能发生在不同类型的各向同性电磁介质中。波在这些介质中的传播由闵可夫斯基光学度量描述。此外，电能和磁能在所有情况下都是非负的。我们还表明，正确的方向的洛伦兹力（作为一个后果的Dufay和Lenz规则）举行真正的所有这些情况下。然而，这四种媒介之间的差异必须具有物理意义。特别地，三个电磁不变量的符号是不同的。
2008-07-16 cond-mat.mtrl-sci gr-qc physics.class-ph
Covariant formulation of electrodynamics in isotropic media revisited
Faculty of Physics, University of Belgrade（贝尔格莱德大学物理学院）
本文通过分析近期争论，澄清了真空中以及闵可夫斯基运动各向同性介质电动力学协变形式中长期存在的歧义，纠正了关于四维势、规范条件和场张量之间关系的误解。
2026-08-01 physics.class-ph
Electrodynamics in noninertial frames
电磁理论被认为是在一般协变方法的框架内，这是适用于非惯性坐标系和框架系统中的电磁分析。当一般的坐标变换被限制为一类保持Minkowski线元的变换时，麦克斯韦电动力学的特殊相对论表述出现在平坦的Minkowski时空中.着重分析了非惯性旋转参考系中的电磁场。对于后一种情况，在没有电流的情况下，利用满足Poisson方程和双调和方程的两个标量函数，以任意电荷密度为物质源，构造了麦克斯韦方程组的一般稳态解.希夫的经典问题是批判性地重新审视。
2021-10-07 gr-qc hep-th physics.class-ph
Violation of the center of mass theorem for systems with electromagnetic interaction
在这封信中，我们表明，对于孤立系的能量流密度不等于动量密度，这意味着非对称的能量-动量的系统，通常的陈述的质心运动定理是无效的。我们还讨论了修改后的版本的定理，总是有效的。然后，我们提出了一个简单的和准确可行的电磁相互作用系统的例子，说明违反这些标准版本的质心运动定理。我们表明，对于这个系统的闵可夫斯基的密度的线性动量产生一个非对称的电磁能量动量张量，但不是亚伯拉罕的，是兼容的总动量守恒。
2014-03-30 physics.class-ph
Electromagnetic Momentum Conservation in media
静电场和磁场可以储存动量，这可能令人困惑，但这是确保动量守恒所必需的。这种场动量转移到附近物体和点电荷的简单情况经常被认为是出于教学目的，通常假设真空环境。然而，如果涉及电介质，分析就变得更加微妙，尤其是因为人们遇到了物质中的电磁能量-动量问题，即“亚伯拉罕-闵可夫斯基之谜”，即光子在物质中的动量是什么。我们分析的动量平衡在三个非平凡的例子遵守方位角对称性，显示如何满足动量守恒的磁场衰减和动量转移到本机构。在最后一个例子中，即在无限磁场中的电介质球外的点电荷的例子中，我们发现并非所有的场动量都转移到附近的物体上;一部分动量似乎随着朝向无穷大的动量通量而消失。我们讨论这个和其他令人惊讶的观察，可以归因于无限范围的磁场的假设。我们强调如何保守量的形式参数不能确定哪个能量动量张量是更“正确”的，我们的每一个保守检查可以同样很好地执行闵可夫斯基或亚伯拉罕框架。
2010-07-26 physics.class-ph physics.optics quant-ph
Electromagnetic energy-momentum and forces in matter
讨论了电磁场在物质介质中的能量动量分布和电磁场的机械力。对这些概念存在着长期的争论。闵可夫斯基和亚伯拉罕能量动量张量是最著名的。我们提出了一个解决这个问题，这似乎是自然的和自洽的从理论和实验的角度来看。
2003-03-22 gr-qc physics.class-ph physics.gen-ph
Momentum of the Electromagnetic Field in Transparent Dielectric Media
我们提出的论点赞成的命题，即光的动量内的透明电介质是算术平均的闵可夫斯基和亚伯拉罕动量。利用从静止到运动参考系的场（和坐标）的洛伦兹变换，我们证明了两个参考系之间电磁能量和动量的一致变换。我们还研究了静态的动量（即，时间无关的）电磁场，并表明之间存在的紧密联系的坡印廷矢量和动量密度延伸到整个频谱的零频率限制。在本文给出的具体例子中，非吸收介质材料内部的静态场具有闵可夫斯基动量。
2012-07-26 physics.class-ph physics.optics
Delta Interactions and Electrodynamics of Point Particles
本文报道了作者最近的一些工作，这些工作表明了在偶极近似下，Laplacian的奇异（点）微扰与描述带电点粒子与自生辐射场相互作用的动力学系统（Maxwell-Lorentz系统）之间的关系。我们证明了在点粒子的极限下，系统的动力学可用一个包含点相互作用类的自伴算子$H_m$的抽象波动方程描述;经典的Abraham-Lorentz-Dirac三阶方程，或者更好的是其积分的二阶版本，作为场的奇异部分的演化方程出现，并且与进入算子域定义中的边界条件有关。$H_m$。给出了极限模型的Hamilton结构，并在无外力的情况下，研究了线性稳定流形上的约化动力学。
1999-11-02 hep-th math-ph math.FA
Energy, Momentum, and Force in Classical Electrodynamics: Application to Negative-index Media
电磁学的经典理论是基于麦克斯韦的宏观方程组，能量公设，动量公设和洛伦兹力定律的广义形式。这七个假设构成了一个完整和一致的理论的基础，从而消除了对极化P和磁化M的物理模型的需要-这些是麦克斯韦宏观方程的显着特征。在所提出的公式中，P（r，t）和M（r，t）是空间和时间的任意函数，它们的物理性质嵌入在理论的七个假设中。这些假设是自洽的，符合狭义相对论，并满足能量守恒、线动量和角动量定律。亚伯拉罕动量密度p_EM（r，t）= E（r，t）\timesH（r，t）/c^2作为普遍的电磁动量出现，它不依赖于场是传播的还是消逝的，也不依赖于主介质是否是均匀的、透明的、各向同性的、线性的、色散的、磁性的、滞后的、负折射率的，根据广义洛伦兹定律，封闭系统的总电磁动量随时间的任何变化都会导致施加在系统内的物质介质上的力。
2012-07-28 physics.class-ph physics.optics
Electromagnetic Stress Tensor in Ponderable Media
推导出了由介电常数“ε”和磁导率“μ”确定的磁介质中麦克斯韦应力张量的表达式。“推导从洛伦兹定律的广义形式出发，该定律规定了电磁场E和H对有重介质的极化P和磁化M施加的力。我们的应力张量不同于亚伯拉罕和闵可夫斯基的著名张量，后者是围绕透明材料中电磁场动量的百年争议的中心。
2014-02-18 physics.class-ph physics.optics
Conservation of energy and momentum for an electromagnetic field propagating into a linear medium from the vacuum
当一个准单色场传播进入并穿过一个涂有抗反射涂层的、无源的、透明的、连续的、线性磁介质时，能量动量张量的形式，最初在局部框架中静止，仍然存在争议。闵可夫斯基能量动量张量是电磁场守恒定律的主要组成部分。一个多世纪以来，人们已经知道电磁守恒定律是不可靠的，这一点可以通过提出替代能量-动量张量来改善已知的物理缺陷（违反角动量和线动量守恒）以及通过引入各种物质能量-动量张量和耦合力来修复或完善定律来证明。现有的解决方法是把连续统电磁系统看作一个子系统，在子系统中加入一个唯象的物质子系统能量动量张量。我们表明，四发散的总，电磁加上材料，能量动量张量产生的能量连续性定理，其中两个非零项取决于不同的权力的折射率$n$。那么现存的亚伯拉罕-闵可夫斯基争议的解决方案是自相矛盾的。
2022-11-17 physics.class-ph physics.optics
Renormalization and radiation reaction in 2+1 electrodynamics
本文考虑在三维平坦时空中任意运动的电荷的自作用问题。其电磁场满足三维Minkowski空间中的麦克斯韦方程组。在这个空间中，电磁波不仅以光速传播，而且以小于或等于光速的所有速度传播。大质量粒子可能会“填充”自己的场，而场就像外部场一样作用于它。辐射反应由点状电荷作用于自身的洛伦兹力加上非定域项决定，非定域项提供了自作用的有限性。自作用力产生随时间变化的惯性质量。强调了（2+1）电动力学与超流~ 4 He膜动力学的关系。
2012-07-21 math-ph math.MP physics.class-ph
