介质中的场动量与应力张量-中国电动力学研究会.PDF

谈 百年难题 介质中的场动量与应力张量 崔元顺 2016.8.15 主要内容  一、背景简介  二、动量密度的机理  三、动量密度的意义  四、实验及理论的进展  五、电动力学宏观理论  六、结语 矛盾无处不在，为感兴趣者提供参考 一、背景 1. 过程简述  1891年：辐射压作为宏观电动力学的自然结果，率先由Maxwell提出，不久为实验 所证实。 Crookes：起初不知较早理  1908年：Minkowski提出介质中电磁波动量密度表示为 论工作，开展辐射引起“吸引 与排斥”系列实验。观察到热   物体排斥木髓球，在排除周围   g n 空气对流引起影响下，慎重建 gMin D B Min 议归于“辐射的排斥作用”。  1909年：Abraham 提出介质中电磁波动量密度表示为 作为Crookes几篇论文的审稿 人，Maxwell初步认为此类     2 g 1/ n 数据是对他理论的确认。 gAbr E H / c Abr 出现了著名的Minkowski和Abraham争议。该难题提出百年来，理论和实验学 者为了判定真伪、解释意义做了很多努力。人们做了很多实验，结果是： 一部分支持Minkowski形式，一部分支持Abraham。 出现“实验无奈、理论多元”的乱象。  各种电磁力方程的适用性及其解释出现混乱，与电磁波动量的争议密切相关，其核 心问题可能关联于光子的波粒二象性： p k n  (波动性)， p Abr mv ( ) ( c )  (粒子性) Min 2 c n nc c 2. 主要公式汇总 纷争百年，至今尚未达成统一与共识。 【注:国内看重的是Minkowski体系] 此前后，还有牛人也提出其它形式电磁波动量密度的表示，著名的还有： 1908年Einstein-Laub公式； 1906年Amperian-Lorentz公式； 1960年L.J. Chu公式；等。 不但如此，还需与此匹配的电磁场能量密度、能流密度、应力张量等的具体形式， 以保证动量、能量等连续性方程的成立 【最基本的】，各种表