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经典电磁场点电荷源所受的力

经典物理 2020-05-04 v4 广义相对论与量子宇宙学 数学物理 math.MP

摘要

本文表明,只要经典电磁场理论满足若干正则性条件,就可以从总动量守恒公设中提取出经典电磁场点电荷源所受总电磁力 femf^{em} 的一个良定义表达式。其中之一是场动量密度在点电荷邻域上的局部可积性。这排除了教科书中的 Maxwell-Lorentz 场方程,而 Maxwell-Bopp-Lande-Thomas-Podolsky 场方程符合,且 Maxwell-Born-Infeld 场方程大概也符合。最重要的是,当假定具有裸静质量 mb0m_b \neq 0 的点电荷的速度与动量之间满足通常的相对论关系时,牛顿定律 p˙=f\dot{p} = f(其中 f=femf = f^{em})成为关于点粒子加速度的积分方程;困扰 Abraham-Lorentz-Dirac 运动方程的 infamous 三阶时间导数并不出现。未引入无穷裸质量重整化,也未对点电荷邻域上的场进行临时平均。该方法奠定了经典电动力学的严格微观基础。

关键词

引用

@article{arxiv.1907.11239,
  title  = {The force on a point charge source of the classical electromagnetic field},
  author = {Michael K. -H. Kiessling},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1907.11239},
  year   = {2020}
}

备注

Preprint with correction markings in color, implementing a separate erratum to the original paper which appeared in Phys. Rev. D. vol. 101, 109901(E) (2020)