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Problemas con la ley de la fuerza de Lorentz: la Incompatibilidad con la teoría especial de la relatividad y de conservación del momento?

En physical Review Letters, no fue un documento publicado recientemente:

Masud Mansuripur, Problemas con la Ley de la Fuerza de Lorentz: la Incompatibilidad con la teoría Especial de la Relatividad y de Conservación del momento, Phys. Apo. Lett. 108 (2012) 193901, arXiv:1205.0096.

El documento considera el caso de un punto fijo de carga a una distancia fija de un dipolo magnético estacionario en un marco, que indica que el dipolo magnético ni de las experiencias de un par, ni la fuerza de la estacionaria cargo. Después de la transformación a otro marco, ellos argumentan que el dipolo magnético se transforma en un dipolo magnético y eléctrico del dipolo. Esta combinación será, por tanto, la experiencia tanto de una fuerza eléctrica y magnética par desde el campo de la carga en movimiento. Por consiguiente, los autores afirman que existe una contradicción y, por tanto, un problema con la consistencia de la fuerza de Lorentz y la relatividad especial.

Es el papel correcto, o que el autor pasa por alto algo?

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AgentConundrum Puntos 10107

Quien la PRL árbitro(s) fue/fueron, ellos deben tener la enviaron de nuevo a la autora para poner el argumento en un manifiestamente covariante formalismo. Los editores deberían haber hecho lo mismo antes de que el trabajo llegó a un árbitro. Como es, todo el mundo tiene que perder el tiempo deshacer el 3-d vector lío. 3-d vectores tienen un legítimo lugar en la Física, pero no si uno es la construcción de los argumentos relativos a la invariancia de Lorentz/covarianza o de otra manera.

El título es engañoso en la cara de ella, porque el problema es reportado como un fracaso del sistema para conservar el impulso, que se asocia con la traducción de la invariancia, no con la invariancia de Lorentz.

Sólo hay un "problema" si uno está usando el macroscópica de la forma de las ecuaciones de Maxwell. Si se utilizan las ecuaciones macroscópicas, el sistema no será la traducción invariante si el material de fondo no es homogénea, lo mismo para la rotación de la invariancia y la isotropía. Si el material de fondo no es homogénea (e isotrópico), el impulso (y del momento angular) no será una conserva de cantidades. La introducción de la regla de Einstein-Laub fórmula como una forma de jurado aparejo de un no-covariante formalismo es significativamente muy ad-hoc.

En cualquier caso, si un manifiestamente de Lorentz y la traducción invariante de Lagrange puede ser construido por un modelo, las fuerzas que actúan en ese modelo puede ser presentado de manera manifiesta en una forma covariante. La fuerza de ecuaciones puede ser arbitrariamente complejas, dependiendo de lo Lagrange presentamos. El Einstein-Laub fuerza de ley sólo puede ser aplicable en un restringido ajuste, así como la ley de Lorentz. Un comentario sobre el artículo de Science relacionados en los comentarios de los puntos de una manera más o menos intuitiva de la resolución, "Entonces, ¿qué hay de malo con la polarización y magnetización de ser fundamental, dado que el punto de partículas llevar del ímpetu angular y el vacío cuántico puede estar polarizada?" En última instancia, esto tendría que ser retirados, con un Lorentz y traducción invariante de Lagrange (y entonces tendría que ser cuantificada, etc.), pero esto parece lo más positivo para tomar el papel. Una panoplia de Lorentz y la traducción invariantes las ecuaciones pueden ser escritas abajo, que incluyen el desplazamiento y la inducción magnética así como el campo eléctrico y el campo magnético como dinámicos grados de libertad, a pesar de demostrar nada acerca de un determinado sistema puede ser muy difícil.

Mucho más podría decirse, y tengo una sensación de mayor va a ser, dijo, ya que el papel se ha vinculado a través de la web, por ZapperZ, por ejemplo, el 3 de Mayo. Ahora que el documento ha sido publicado, es un juego justo. Es lo suficientemente distinta de lo que la mayoría de la gente está haciendo en la Física Matemática, sin embargo, que relativamente pocas personas se preocupan mucho. Cualquier persona que está ocupado con su propia investigación es raro el comentario, a menos que, como yo, que estamos cruz suficiente. Ahora he comentado en este trabajo dos veces (en ZapperZ hace mucho tiempo), sin embargo, así que es hora de unirse a las filas de las personas que están haciendo caso omiso de ella.

EDITAR(5/24/2012): ZapperZ ha añadido dos posdatas sobre nuevas refutaciones en arXiv.

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Ophir Yoktan Puntos 161

Hay un comentario por Daniel A. T. Vanzella con un argumento en contra de que esencialmente elimina la paradoja. Él utiliza el natural covariante formulación del problema. En este, se puede ver que la fuerza de lorentz que no tiene ningún componente espacial en el cargo/dipolo marco del resto, pero las cuatro de la fuerza no es null. El dipolo se desarrolla un dependiente del tiempo del momento angular consistentemente a través de marcos.

Aquí está el comentario: http://arxiv.org/abs/1205.1502 y el resumen:

Recientemente se ha argumentado que la fuerza de Lorentz es incompatible con la Relatividad Especial y debe ser modificado en la presencia de magnetización y la polarización con el fin de evitar una paradoja implican un imán en la presencia de un campo eléctrico. Aquí nos muestran que la aparición de tales una "paradoja" no tiene nada que ver con la forma de la fuerza de Lorentz, sino que es una consecuencia de un uso incorrecto de la mecánica relativista. De hecho, esta pretensión paradoja es muy similar a la "Trouton-Noble paradoja" que se han resuelto más de un centenar de años atrás.

Sospecho que el problema en el documento original tiene que ver con el autor no cuidadosamente la transformación de la función delta de carga/dipolos, pero eso es sólo una corazonada.

1voto

Ian Agol Puntos 33953

Dipolos magnéticos creados por el movimiento de carga y por lo tanto, la experiencia de las fuerzas eléctricas de campos eléctricos externos. El autor asume que el dipolo magnético no experimenta una fuerza eléctrica de la carga estacionaria, lo que implica la existencia de una igual y opuesta eléctrica interna de la fuerza para contrarrestar el efecto de la externa. Por olvidar esto y sólo la transformación de la externa, un desequilibrio en el efecto y la inconsistencia se concluyó erróneamente.

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