介质中的亚伯拉罕光动量与能量能否构成洛伦兹四矢量？
综合物理
2015-06-22 v1
摘要
通过分析结合相对性原理的爱因斯坦盒子思想实验，表明介质中亚伯拉罕（Abraham）的光动量和能量不能构成洛伦兹四矢量，因此破坏了全局动量和能量守恒定律。相比之下，无论处于介质还是真空中，闵可夫斯基（Minkowski）的动量和能量始终构成洛伦兹四矢量，且闵可夫斯基动量是唯一正确的光动量。本文揭示了介质中与动量相关的光子质量，这解释了为何传统的“质心 - 能量”方法仅推导出亚伯拉罕动量。我们提出了结合电磁边界条件匹配方法与爱因斯坦光量子假说来分析此思想实验，并首次发现，仅凭麦克斯韦方程组而不借助相对论，无法判定光动量定义的正确性。此外，还研究了光学牵引效应。
引用
@article{arxiv.1409.4623,
title = {Can the Abraham Light Momentum and Energy in a Medium Constitute a Lorentz Four-Vector?},
author = {Changbiao Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:1409.4623},
year = {2015}
}
备注
10 pages, 2 figures