经典电动力学中的“规范重整化”

在本文中，我们注意到在从带电粒子系统的对称电磁能量-动量张量的正则形式推导过程中存在不一致性，当齐次麦克斯韦方程应用于对称化规范变换时，而非齐次麦克斯韦方程用于获得运动方程。将适当的非齐次麦克斯韦方程应用于这两种操作，我们在张量中揭示了一个额外的对称项，称为“补偿项”。通过分析这个“补偿项”的结构，我们提出了一种“规范重整化”的方法，该方法允许将经典电动力学的发散项（无限自力、自能和自动量）转换为收敛积分。对于非辐射带电粒子获得的运动方程不包含其自发力，质量参数包括机械质量和电磁质量之和。对于辐射粒子的运动方程也包含机械质量和电磁质量之和，并且不会产生任何“失控解”。已经证明，自由电磁场中的能量通量由坡印廷矢量引导，而束缚电磁场中的能量通量由本文定义的广义乌莫夫矢量描述。还检查了“庞加莱应力”问题。已经证明，电磁能量-动量张量中“补偿项”的存在允许解决“4/3问题”，其中电子的总可观测质量完全由庞加莱应力决定，因此恢复了能量和动量之间的传统相对论关系。