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
"True Transformations Relativity" and Electrodynamics
讨论了狭义相对论的不同研究方法。第一种方法是不变方法，其中四维时空中的物理量由真张量或等效地由包括分量和基的基于坐标的几何量表示。这种方法我们称之为“真变换（TT）相对论”。它与通常的协变方法作了比较，后者主要处理真张量的基分量。第三种方法是通常的非协变方法，其中一些量不是张量，而是来自“3 + 1”空间和时间的量，例如，同步确定的空间长度。这个公式被称为“视变换（AT）”相对论。时空长度在TT相对论中被考虑，时空距离在AT相对论中被考虑。还发现电场和磁场的三矢量$\QTR{bf}{E}$和$\QTR{bf}{B}$的通常变换是AT。具有$F^{ab}$的麦克斯韦方程组用电场$E^{a}$和磁场$B^{a}$的4矢量表示。利用四矢量$E^{a}$和$B^{a}$构造了协变Majorana电磁场四矢量$Ψ^{a}$，并给出了电动力学的协变Majorana公式.得到了自由光子的类狄拉克相对论波动方程。
2000-12-20 gr-qc physics.class-ph physics.gen-ph
Duality-Invariant Non-linear Electrodynamics and Stress Tensor Flows
本文证明任何由对偶不变能量-动量张量构造的非线性电动力学形变都保持对偶不变性，并建立其逆命题，从而提出对偶不变理论空间可由应力张量流刻画。
2023-11-29 hep-ph hep-th math-ph
Effective metrics and a fully covariant description of constitutive tensors in electrodynamics
使用电磁学来研究模拟时空相当于考虑当给定的（Meta）材料将提供模拟时空模型时的一致性条件，或者-反之亦然--表征可以用（Meta）材料建模的给定度量。虽然一致性条件本身现在是众所周知的和研究的，但一旦它们被满足，度量的形式就不存在了。这个问题很容易回答，只要保持这两个研究领域的形式主义尽可能接近。虽然介质电动力学的完全协变公式已经存在了很长一段时间，但它们通常被（3+1）或6维形式主义所抛弃。在这里，我们将使用完全统一和完全协变的方法。这使得我们甚至可以将有效度规存在的相容性条件推广到平坦时空电动力学之外的任意背景度规。我们还展示了如何熟悉的矩阵介电常数$ε$，磁导率$μ^{-1}$，和磁电效应$ζ$可以被看作是三个独立的部分Bel分解的本构张量$Z^{abcd}$，即，正交分解的分量与给定的观测器与四速度$V^a$。最后，我们将使用摩尔-彭罗斯伪逆和密切相关的伪行列式，然后获得所需的重建的有效度量的介电常数张量$ε^{ab}$，磁导率张量$[μ^{-1}]^{ab}$，和磁电张量$ζ^{ab}$，作为一个显式函数$g_{\text{eff}}(ε,μ^{-1},ζ)$。
2017-12-20 gr-qc physics.class-ph physics.optics
New Perspective on the Reciprocity Theorem of Classical Electrodynamics
我们提供了一个简单的物理证明的互易定理的经典电动力学在一般情况下的材料介质，包含线性极化以及线性磁化物质。激励源被认为是一个点偶极子，无论是电或磁，在观察点的监测场可以是电或磁，无论源偶极子的性质。物质系统的电和磁化率张量可能在空间中随点而变化，但它们不可能是时间的函数。在空间非色散介质的情况下，对局部磁化率张量的唯一其他约束是它们在每个点处都是对称的。这个证明很容易扩展到表现出空间色散的介质：为了保持互易性，将位置r_m处的电偶极子的复值幅度与r_n处的电场强度相关联的电极化张量Chi_E_mn必须是Chi_E_nm的转置。类似地，磁化率张量的充分必要条件是Chi_M_mn = Chi^T_M_nm。
2012-05-26 physics.class-ph physics.optics
Using gauge invariance to symmetrize the energy-momentum tensor of electrodynamics
本文提出在电磁四维势变分中明确利用规范不变性应用 Noether 定理，可直接获得对称的电磁能量-动量张量，无需 Belinfante 对称化程序，并详细分析了传统方法的不足。
2024-06-27 gr-qc hep-ph physics.class-ph
Covariant Electrodynamics with a Scalar Degree of Freedom
本文在时空克利福德代数中构建含标量场S的协变电动力学，推导广义麦克斯韦方程组，证实自由空间存在标量S波并确定其特性、源及探测条件。
2026-08-28 physics.class-ph
Born renormalization in classical Maxwell electrodynamics
定义并计算了经典麦克斯韦场与带电点粒子相互作用系统的重整化四动量。我们取玻恩解作为粒子周围场的“参考”组态。不像以前的方法[将军Relat。重力26（1994）167; Acta Phys.Pol.A85（1994）771; Commun. Math.Phys.198（1998），711]，基于库仑“参考”，粒子的四动量（用玻恩解“打扮”）对它的加速度的依赖性以自然的方式出现。这将改变所得到的运动方程。同样，我们处理系统的角动量张量。
2003-04-16 physics.class-ph
Generalizations of Nonlinear and Supersymmetric Classical Electrodynamics
我们首先写下一个非常一般的描述非线性经典电动力学，利用广义本构方程和本构张量。我们的方法包括非拉格朗日以及拉格朗日理论，允许在尽可能广泛的各种介质（各向异性，piroelectric，手征和铁磁）的电磁场，并容纳非局部效应的纳入。我们制定的电磁对偶性的本构张量。然后，我们提出了一个超对称版本的一般本构方程，在超场的方法。
2007-11-02 hep-ph hep-th math-ph
Electrodynamics in flat spacetime of six dimensions
我们考虑六维平坦时空中经典电荷的动力学。自由电荷的质量壳关系容许非线性振荡。通过分析法拉第张量的本征值和本征向量问题，建立了电磁场的代数结构。我们详细阐述了基于三个字段的不变量的分类方案。利用电磁场张量的基本代数性质，分析了电荷在恒定电磁场中的运动。它的世界线是双曲轨道和圆形轨道的组合，它们位于三个相互正交的二维平面上。在膜世界的设想中，我们把理论投射到四维的德西特空间上。事实上，事实证明，基本粒子的自旋本身就是额外维度的表现。
2020-08-10 hep-th 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
Energy loss by the arbitrary moving charged particle in classical electrodynamics
计算了任意运动带电粒子产生的电磁场通过大半径球体时的能量脉冲流。将所得公式应用于双曲运动粒子产生的辐射问题和同步辐射能量损失问题。运动带电粒子辐射的能量脉冲不是一个不变的4-张量，因此，基于参考系变化的计算方法是不正确的。
2013-01-18 physics.class-ph physics.optics
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
Palatini approach to Born-Infeld-Einstein theory and a geometric description of electrodynamics
用Palatini变分法导出了与Born-Infeld-Einstein作用量有关的场方程。在这种方法中，度量和连接是独立变化的，Ricci张量通常是不对称的。对于足够小的曲率，所得到的场方程可以分成两组。一组，涉及反对称部分的里奇张量$R_{\stackrel{μν}{\vee}}$，由场方程的一个大规模的向量场。另一组由爱因斯坦场方程和一个矢量场的能量动量张量加上附加修正组成。在含有$R_{\stackrel{μν}{\vee}}=0$的真空中，场方程是通常的爱因斯坦真空方程。这将费拉里斯等人在\cite{Fe1,Fe2}中讨论的真空爱因斯坦方程的普适性扩展到玻恩-因菲尔德-爱因斯坦作用量。在最简单的版本的理论有一个单一的耦合常数，并要求爱因斯坦场方程举行一个很好的近似在中子星它表明，质量的矢量场超过了光子的质量下限。因此，在这种情况下，矢量场不能代表电磁场，而将描述一个新的几何场。在更一般的版本中，Ricci张量的对称和反对称部分具有不同的耦合常数，如果反对称耦合比对称耦合大得多，则可以满足所有的观测约束。在这种情况下，里奇张量的反对称部分可以描述电磁场，尽管规范不变性将被打破。
2003-09-20 gr-qc physics.class-ph
Remarks on classical pseudo-electrodynamics
本文研究了伪电动力学中的守恒定律与辐射场，通过无穷小变换下的作用量对称性推导出相关张量，分析了1+2维电偶极子辐射，并提出引入磁单极子的方法。
2025-06-29 hep-th physics.class-ph
Continuum Electrodynamics of a Piecewise-Homogeneous Linear Medium
能量-动量张量和张量连续性方程作为连续流的能量、线动量和角动量的守恒定律。先前，我们推导了覆盖有梯度折射率减反射膜的均匀线性电介质中的宏观电磁场的运动方程（J. Math Phys.55，042901（2014））。这些结果是一致的电磁张量连续性方程的限制，反射和伴随的表面力是可以忽略不计的，从而满足条件的畅通无阻的流动在一个封闭的系统。在这里，我们采取下一步，并推导出运动方程的宏观领域的限制情况下，一个分段均匀的简单线性电介质。在两种不同的均匀线性材料之间的界面上的辐射表面力的存在意味着能量-动量形式主义必须被修改，以处理单独的均匀介质中的领域连接的边界条件在界面上。我们证明了明确的分离的总动量成一个字段组件和材料运动组件，我们推导出辐射压力，将动量从字段的材料，我们推导出电磁连续性方程的分段均匀的电介质，我们提供了一个清晰的重新解释琼斯和理查兹实验。
2015-03-24 physics.class-ph physics.optics
Review of Born-Infeld electrodynamics
玻恩-因菲尔德电动力学是由麦克斯韦电动力学中点电荷的无限自能激发的。在BI电动力学中，对电场施加上限$b$，从而限制点电荷的自能。这是一篇综述论文，其中我们激发BI拉格朗日量，并从它导出场方程。我们在BI中找到了应力-能量张量。我们计算了BI中点电荷的电势。在$1+1$维中我们找到了BI的有序$b^{-2}$波解.我们研究了垂直入射到镜面上的BI平面波。
2022-01-27 hep-th math-ph math.MP
On "gauge renormalization" in classical electrodynamics
本文讨论了用齐次麦克斯韦方程组进行对称化规范变换，而用非齐次麦克斯韦方程组得到带电粒子系统的运动方程时，从正则形式导出对称电磁能量-动量张量的矛盾性。将适当的非齐次麦克斯韦方程应用于这两种操作，我们揭示了张量中的额外对称项，称为“补偿项”。通过分析这个“补偿项”的结构，我们提出了一种“规范重整化”的方法，它可以将经典电动力学中的发散项（无穷大的自力、自能和自动量）转化为收敛积分。非辐射带电粒子的运动方程不包含其自身力，质量参数包含机械质量和电磁质量之和。辐射粒子的运动方程也包含机械质量和电磁质量的总和，并且不产生任何“逃逸解”。研究表明，自由电磁场中的能流由坡印廷矢量引导，而束缚电磁场中的能流由本文定义的广义Umov矢量描述。“庞加莱应力”的问题也进行了研究。结果表明，电磁能量-动量张量中的“补偿项”的存在使得“4/3问题”得以解决，其中电子的总可观测质量完全由庞加莱应力决定，从而恢复了能量和动量之间的传统相对论关系。
2005-03-09 physics.class-ph physics.gen-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
Axion and dilaton + metric emerge from local and linear electrodynamics
我们快速地看一下自然界中不同的可能的普遍耦合标量场。然后，我们讨论了尺度变换（膨胀）群的测量，以及庞加莱群，如何导致Weyl-Cartan时空结构。在那里，森林被自然包围。此外，我们简单地描述了假设的轴子场的现象学。在本文的第二部分中，我们考虑了一个时空，它的结构完全由预度量的Maxwell方程和一个具有36个独立分量的四阶电磁响应张量密度$χ^{ijkl}= -χ^{jikl}= -χ^{ijlk}$来描述。这个张量密度包含了时空的磁导率、磁导率和磁电模量。没有度量，没有联系，没有规定进一步的属性。如果我们在这个时空模型中禁止双折射（双折射），我们最终会得到一个轴子、一个介子和一个具有洛伦兹签名的度规张量的10个分量的场。如果介子成为常数（真空导纳），而轴子场为零，我们就恢复了广义相对论的黎曼时空。因此，度量封装在$χ^{ijkl}$中，可以从中导出。[文件CarlBrans80_07.tex]
2016-03-26 gr-qc hep-th physics.class-ph
The Disappearance and Reappearance of Potential Energy in Classical and Quantum Electrodynamics
在静电学中，我们可以用势能或场能来保证能量的能量守恒。在电动力学中，前一个选项不可用。为了保证能量能量守恒，我们必须把能量归于电磁场，特别是电磁辐射。如果我们采用电磁场的标准能量密度，那么势能似乎就消失了。然而，对电动力学的进一步研究表明，这个结论实际上取决于所考虑的物质的种类。虽然我们不能不把能量归因于电磁场，但物质仍然可能具有电磁势能。事实上，如果我们用狄拉克场来表示物质（在量子电动力学的经典先驱中），那么它将拥有势能（通过检查狄拉克场的对称能量-动量张量可以看出）。于是，势能又出现了。场量子化后，狄拉克场的势能成为量子电动力学的哈密顿算符中的相互作用项。
2022-09-30 hep-th physics.class-ph physics.hist-ph
