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宏观电动力学的力学

经典物理 2026-02-05 v4

摘要

经典电动力学在可观测介质中仍由百年来关于力和能量局部化的争论所定义。虽然主流观点将各种竞争形式(Minkowski, Abraham 等)视为等价的约定,但本专著认为,全局守恒对于物理有效性仍不够。必须在力学上具有一致性:功的传递必须严格等于作用于质量靶标的力的功率。我们将这一要求形式化为力-能量一致性准则(FECC)——一个“运动锁”(P=fv P = \mathbf{f} \cdot \mathbf{v} )——并用它审计标准的宏观张量。分析表明,只有宏观真空(Lorentz) 形式能提供总能量-动量传递的力学一致描述。该能量的内部分布被证明是宏观不可确定的。通过将空间平均重新解释为谱滤波,我们从微观基线重构理论。这种视角识别了一个通用主机接口,用于将电磁能量路由到机械功、热量和可逆储存,从而揭示了热力学、力学和电动力学在耦合谱投影中的结构同构性。

关键词

引用

@article{arxiv.2504.10532,
  title  = {The Mechanics of Macroscopic Electrodynamics},
  author = {Bela Schulte Westhoff},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2504.10532},
  year   = {2026}
}

备注

Major revision. Retitled The Mechanics of Macroscopic Electrodynamics. Expanded to a monograph (7 Parts, 28 Chapters). Introduces 'Spectral Filtering' to rigorously derive the macroscopic interface. Adds detailed mechanical audits, specific case studies for electric/magnetic responses, and a new 'Mechanical Synthesis' conclusion. Comments welcome at [email protected]