磁体与点电荷的经典相互作用：Shockley-James 佯谬

本文指出，Coleman 和 Van Vleck 在讨论 Shockley-James 佯谬时犯了一个重大错误，即将相对论性隐藏机械动量指定为解决该佯谬的基础。这一错误对当前的物理学文献产生了广泛影响，包括关于 Shockley-James 佯谬、Mansuripur 佯谬、磁矩运动、Aharonov-Bohm 相移以及 Aharonov-Casher 相移的错误研究。虽然对于在外电场作用下沿闭合轨道运动的非相互作用粒子，隐藏机械动量确实占主导地位，但对隐藏机械动量的关注代表了对多粒子磁体与外部点电荷之间经典电磁相互作用的根本误解。在相互作用的多粒子情形中，外部电荷诱导磁体产生静电极化，从而在磁体内部产生电磁动量，其中动量的电场和磁场均由磁体粒子贡献。对于这种相互作用的多粒子情形，其内部电磁动量在大小上等于且方向相反于熟悉的外部电磁动量，后者的电场由外部带电粒子贡献，而磁场由磁体产生。在本文中，详细计算了由磁体和点电荷组成的系统在 Shockley-James 情形下的动量平衡，所采用的磁体模型由两个相互作用的点电荷组成，它们被约束在无摩擦环上的圆形轨道上运动，并在中心处有一个补偿性的负电荷。