公理形式理论在 Abraham--Minkowski 争论中的应用

我们将连续介质电动力学视为一种公理形式理论，其基于宏观 Maxwell--Minkowski 方程，应用于一个热力学封闭系统，该系统由位于自由空间中、被准单色场照射的涂有增透层的简单线性介电材料块组成。我们证明了 Maxwellian 连续介质电动力学形式理论的有效定理，与在无外力、压力或约束条件下非相互作用粒子(光子)在连续极限(光场)中的无粘非相干流守恒律不一致。我们还表明，Maxwellian 连续介质电动力学的有效定理被 von Laue 将 Einstein 狭义相对论应用于介电介质时所用的与折射率无关的 Lorentz 因子所矛盾。显然，真空中的基本物理原理不受影响。然而，现有的电动力学、狭义相对论和能量-动量守恒的理论处理，在有效光速为 $c/n$ 的简单线性介电质中必须被视为相互不一致。在证明了将基本物理原理既有的应用于介电材料会导致相互不一致的理论之后，我们从第一性原理推导出了在各向同性、均匀、线性介电质填充的、平坦的、非 Minkowski 的连续材料时空中，电动力学、狭义相对论和能量-动量守恒的一种相互一致的替代理论处理。