超材料可能具有负质量的结论是不当本构表征的结果
材料科学
2025-10-09 v1 经典物理
摘要
“有效质量”的概念常用于简化复杂的集总参数系统（离散动力系统）以及具有复杂微结构特征的材料。从波传播的角度来看，有声称对于某些被描述为超材料的物体，相应的“有效质量”可以是频率相关的、负的，甚至可能不是一个标量。这一过程甚至导致一些作者提出，在经典连续介质力学的背景下，牛顿第二定律需要被修正。这种荒谬的物理结论，是由于带着对超材料本构结构的先入之见，并采用一种正确的数学程序，诉诸于“有效质量”概念的结果。我们表明，如果我们为超材料使用适当的“有效本构关系”，而不是在预设了错误的本构关系下使用“有效质量”概念，就不会得出这种不合理的物理结论。
引用
@article{arxiv.2409.05906,
title = {The conclusion that metamaterials could have negative mass is a consequence of improper constitutive characterisation},
author = {David Cichra and Vít Průša and K. R. Rajagopal and Casey Rodriguez and Martin Vejvoda},
journal= {arXiv preprint arXiv:2409.05906},
year = {2025}
}