双极化悖论之谜 I：铁磁化极化悖论

对等离子体总极化电荷密度的精确计算对于自洽地确定电场至关重要。然而，对于受磁场作用的等离子体，存在两种不同的极化悖论，本文将最终解决这些问题。所谓“铁磁化极化悖论”，指的是在真实空间漂移理论中计算的受压驱动的“铁磁化”密度，与采用作用-角空间导向中心和气动力学理论计算的结果之间存在一个悖论性的1/2因数差异，此前尚未得到解释。本文证明，两种方法的结果可以相互一致。铁磁化极化的一半来源于从导向中心密度到真实空间密度的转换。另一半来源于在漂移动力学排序假设下，导向中心密度应以消失的洛尔半径极限下的气化平均密度表示。本文给出在恒定磁场条件下，符合气动力学理论、对�幅精确到一阶、对洛尔半径精确到所有阶次的铁磁化极化密度表达式。并针对各向各异的麦克斯韦-玻尔兹曼粒子分布函数给出应用。由于总能量和扭转动量是局部守恒量，不会产生净极化效应：电极化与热力学极化必须恰好相抵消。相反，磁动能的各向各异性依赖性会产生与温度各向异性成比例的净极化。