Collective movement of charges in an electromagnetic field and collective electrodynamics forces
得到了电荷集体与电磁场相互作用的对称张量能冲。一个系统的协变的能量和动量守恒方程或方程组的集体运动的带电粒子是来自这个张量。从这个系统的表达式推导出集体电动力学力。从能量动量张量导出集体电动力学力的张量为。
2020-02-02 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
The Electrodynamics of Inhomogeneous Rotating Media and the Abraham and Minkowski Tensors II: Applications
应用驱动形式的协变理论研究了一类理想绝缘介质。在Abraham、Minkowski和对称化Minkowski电磁应力-能量-动量张量的背景下,指出了均匀有界和无界静止介质中的“经典光子”概念与静止无界磁电介质中的“经典光子”概念之间的区别。这些概念导致了关于这些(和其他)张量在描述运动介质中的电磁相互作用中的作用的激烈辩论。为了解决这些问题的材料的闵可夫斯基本构关系,谐波通过均匀和非均匀,各向同性的平面平板在休息时的传播首先被认为是。为了激发对加速介质的后续分析,列举了两类求解均匀旋转均匀极化介质麦克斯韦方程组的电磁模式。最后,它表明,在入射的单色,圆偏振,平面电磁波的影响下,亚伯拉罕和对称闵可夫斯基张量诱导不同的时间平均扭矩均匀旋转的材料不均匀的介质柱。我们认为,这一观察可能提供新的途径,探索实验更一般的加速介质的协变电动力学。
2010-05-19 physics.class-ph
Are Maxwell's equations Lorentz-covariant?
本文分析了 Maxwell 电动力学 Lorentz 协变性的实际含义,指出 Maxwell 方程具备协变潜力,但需通过假设场函数的特定变换性质来构建,协变性仅为可能性而非必然现实。
2023-04-06 physics.class-ph
Covariant Response Theory and the Boost Transform of the Dielectric Tensor
在对运动介质中电磁本构律的闵可夫斯基公式进行了简短的批判之后,我们认为,实际上洛伦兹协变电磁响应理论的问题在现代材料微观电动力学的框架内是自动解决的。作为一个例子,我们首先重新推导了著名的相对论变换行为的微观电导率张量。此后,我们从第一性原理推导出洛伦兹升压变换下的波矢和频率依赖的介电张量的变换规律。
2017-12-16 gr-qc physics.class-ph
Computation of minimal covariants bases for 2D coupled constitutive laws
该研究针对多种二维耦合本构律,构建了各向同性与半各向同性的最小协变/不变整性基,提出清理算法实现最小性,给出复形式到张量形式的转换公式,方法可推广至任意n个二维本构张量。
2023-06-09 math.RT physics.class-ph
Covariant formulation of at finite speed propagating electric interaction of moving charges in Euclidean geometry
麦克斯韦电动力学假定了电磁作用的有限传播速度和电磁场的概念,但它只满足闵可夫斯基度规中的协变性(洛伦兹不变性)。源自麦克斯韦场论的达尔文运动电荷力定律也符合洛伦兹不变性。庞加莱原理指出,物理定律可以在不同的几何形状下用相同的意义来表述,这表明运动电荷的延迟电磁相互作用甚至在欧几里得几何中也可能是协变的(伽利略不变性)。在保持传播速度有限的情况下,打破麦克斯韦场论,试图找到伽利略不变力定律。通过改变Liénard-Wiechert势(LWP),引入了一种新的两运动电荷的阻滞势--公共阻滞电势(CREP),它依赖于两相互作用电荷的速度。所寻求的力定律是通过CREP的二阶近似确定的。令人惊讶的是,得到的定律是伽利略不变量韦伯力定律。从延迟电势的二级近似中重新发现了韦伯力定律,证实了韦伯力定律的意义,并证明了它是一个延迟的近似定律。韦伯力定律甚至包含了磁力,这一事实告诉我们,磁现象仅仅是推迟的电相互作用的一种表现。CREP的三阶近似开启了EM波的可能性,并创造了一个完整的欧几里得电动力学。
2021-02-18 physics.class-ph
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
Second gradient electrodynamics: a non-singular relativistic field theory
本文给出了二阶梯度电动力学的协变形式,它是一个包含高阶导数的广义二阶电动力学。给出了相对论形式的场方程、能量动量张量和洛伦兹力密度。对于点电荷,给出了广义Lienard-Wiechert势和相应的电磁场强度张量的延迟积分表达式。给出了匀速运动点电荷的电磁势矢量和电磁场强度张量的显式表达式,该表达式没有奇异性和不连续性。此外,还给出了带电点粒子自作用力的世界线积分表达式。导出了二阶梯度电动力学中带电粒子与电磁场耦合的相对论性运动方程,它是一个在时间上具有非定域性的积分微分方程。对于匀加速电荷,给出了非奇异的自作用力和电磁质量的显式表达式。分析了二阶梯度电动力学的波在真空中的传播和色散关系。波的三种模式被发现:一个非色散波在麦克斯韦电动力学,和两个色散波类似的波在无碰撞等离子体的传播。
2020-10-29 physics.class-ph
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
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
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
Generally Covariant Maxwell Theory for Media with a Local Response: Progress since 2000
近几十年来,工程师、物理学家和数学家越来越倾向于将麦克斯韦方程组转化为一般的协变形式。这对于理解电动力学的基本结构(电荷和磁通量守恒)特别有用。此外,它非常适合将其应用于具有局部(主要是线性)响应行为的介质。我们试图收集从这一发展中产生的新知识。我们想请EMTS 2016的参与者告知我们在审查中可能忽略的工作。
2016-03-27 gr-qc physics.class-ph
Linear media in classical electrodynamics and the Post constraint
麦克斯韦方程组在1+3维和随后的4维中以通常协变和无度量的方式被制定。为此,我们使用激发$\cal D$、$\cal H$和场强$E,B$。假设激发和场强之间的局部线性本构关系,具有36个分量的本构张量$χ^{ijkl}=-χ^{jikl}=-χ^{ijlk}$。讨论了该张量的性质。特别是,我们解决后约束的有效性,一个正在讨论的主题。在这方面,Tellegen回转器,轴子场,“完美的电磁导体”的Lindell和Sihvola相互比较。
2004-11-03 cond-mat.mtrl-sci 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 Electromagnetic 4-Momentum in Terms of 4-Vectors E^αand B^α
解释了真实变换(TT)和表观变换(AT)之间的根本区别。TT指的是相同的数量,而AT指的是,例如,在不同的惯性参考系中进行相同的测量。证明了三向量E和B的通常变换是-AT。构造了电场和磁场的四矢量E(sup alpha)和B(sup alpha)的协变电动力学。它还表明,传统的同步定义的电磁能量和动量包含这两个,AT的体积,即,Lorentz收缩,以及E和B的AT,而Rohrlich的表达式仅包含E和B的AT。利用E(sup alpha)和B(sup alpha)构造了能量-动量密度张量和电磁4-动量的显协变表达式。本文讨论了“4/3”问题,并证明了以前的所有处理要么包含体积的AT,要么包含E和B的AT,或者两者都包含。在我们的方法中,所有的量都是四维时空张量,其变换是TT。
2001-02-06 physics.class-ph physics.gen-ph
An electric charge has no screw sense--a comment on the twistfree formulation of electrodynamics by da Rocha & Rodrigues
Da Rocha和Rodigues(RR)声称:(i)在经典电动力学中,矢量演算中对极矢量和轴矢量的区分,以及外部演算中对扭转和非扭转形式的区分是不适当的和多余的;(ii)他们可以从麦克斯韦方程组导出洛伦兹力方程。对于(i),我们指出,极性/轴向和扭转/非扭转的区别来自于电荷是纯标量的性质,即不携带任何螺旋感。因此,上述区别是电动力学任何基本理论的必要组成部分。如果将允许的坐标变换限制为具有正雅可比行列式的坐标变换(或规定一个等价的约束),则RR方案可以被容纳;然而,这样的限制是非法的,因为电动力学实际上在具有负雅可比行列式的变换下也是协变的。关于(ii)从麦克斯韦方程组“推导”洛伦兹力,我们指出RR首先忘记了给麦克斯韦方程组中的符号F(场强)一个运算意义。他们的证据是空的。总结:RR的方法并没有给电动力学的结构带来任何新的见解。
2010-01-27 gr-qc math-ph math.MP