在闵可夫斯基之路上回溯：从四维到三维麦克斯韦电磁学

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。三维麦克斯韦电动力学被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，哪些可以被修改？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组不同的电动力学方程，它们可能出现在不同类型的各向同性电磁介质中。每种介质中的波传播由闵可夫斯基光学度规描述。此外，在所有情况下，电场和磁场能量都是非负的。我们还表明，洛伦兹力的正确方向（作为杜费和楞次定律的结果）在所有情况下都成立。然而，这四种介质类型之间的差异必须具有物理意义。特别是，三个电磁不变量的符号是不同的。