经典电动力学中的电荷 - 磁体悖论

文献中讨论了许多电荷 - 磁体悖论，始于 Shockley 1967 年的著名论文，他在其中引入了电磁系统中“隐动量”的概念。我们在一个统一的广义背景下讨论所有这些悖论，表明只要使用 Einstein-Laub 力和力矩定律代替标准的洛伦兹定律，线动量和角动量守恒定律即可得到满足，而无需引入隐实体。Einstein 和 Laub 于 1908 年发表了他们的论文，但常规洛伦兹定律的简洁性掩盖了他们公式中微妙的特征，这些特征初看似乎有些复杂。然而，鉴于 Shockley 在 Einstein 去世十多年后才发现的隐动量，这种轻微的复杂性最终带来了后续优势。在本文中，我们展示了 Einstein-Laub 形式体系如何处理涉及静电荷分布和磁化强度随时间缓慢衰减的磁体的某些经典电动力学悖论所关联的根本问题。Einstein-Laub 电磁力和力矩定律优雅地处理了这些悖论，且不与现有知识体系相矛盾，后者已得到一个半世纪以上的理论和实验研究的证实。