Skip to main content
Log in

On the foundations of electromagnetism for polarizable bodies

Об обоснованиях элек тромагнетизма для по ляризуемых тел

  • Published:
Il Nuovo Cimento B (1971-1996)

Summary

In Grot and Eringen’s opinion it is not correct to use Minkowski’s tensor1Eαβ or Abraham’s2Eαβin a theory of continuous media in special relativity. In a paper which appeared in 1966 they only based this opinion on the disagreement between the expressions (or determinations) of ponderomotive force corresponding to the tensors above and the expression of the same force that they obtained on the basis of an interesting microscopic model proposed within classical physics by Dixon and Eringen. Hence Grot and Eringen proposed a certain nonsymmetric substituteEEαβ of1Eαβ. In the present paper we take into account, among other things, that the tensors by which the total energy tensor is formed can exchange terms with one another in a certain way; thus we show that in contrast to Grot and Eringen’s opinion bothEEαβ and1Eαβ and2Eαβ are in agreement with the afore-mentioned model. This is interesting especially since2Eαβ is acceptable in general relativity, unlikeEEαβ.

Riassunto

Grot e Eringen ritengono scorretto l’uso del tensore di Minkowski1Eαβ e di quello di Abraham2Eαβ in una teoria di relatività ristretta dei sistemi continui. In una loro pubblioazione del 1966 essi basano questa loro opinione solo sul disaccordo fra le espressioni (o determinazioni) della forza ponderomotrice corrispondente ai suddetti tensori e l’espressione della stessa forza, ottenuta in base ad un interessante modello atomico molecolare proposto e studiato entro la fisica classica da Dixon e Eringen. I primi due autori propongono quindi un certo sostituto non simmetricoEEαβ di1Eαβ. Nel presente lavoro usando tra l’altro una certa possibilità di scambio di termini fra i tensori che costituiscono il tensore energetico totale, si mostra che, invece, sono in accordo col suddetto modello, e nella stessa misura, siaEEαβ che1Eαβ 2Eαβ. Ciò interessa specialmente perché2Eαβ è aecettabile in relatività generale a differenza diEEαβ.

Резюме

Согласно Гроту и Ерин джену, некорректно использовать тензор Минковского1Еαβ или тензор Абрагама2Еαβ в теории сплошной сре ды в специаль Абрагама2Еαβ в теори и сплошной среды в спе циальной теории отно сительности. В работе, появившейся в 1966, они об основывают это утвер ждение лишь на расхож ден теории относительно сти. В работе, появивше йся в 1966, они обосновыва ют это утверждение ли шь на расхождении меж ду выражениями (или оп ределениями) понде-ро моторных сил, соответ ствующих вышеупомян утым тензорам, и вы обосновывают это утв ерждение лишь на расх ождении между выраже ниями (или определени ями) понде-ромоторных сил, соответствующих вышеупомянутым тенз орам, и выражением для той же силы, которое он и получили на основе и нтересной микроскоп ической модели, предл оженн между выражениями (ил и определениями) понд е-ромоторных сил, соот ветствующих вышеупо мянутым тензорам, и вы ражением для той же си лы, которое они получи ли на основе интересн ой микроскопической модели, предложенной в рамках классическо й физики Диксоном и Ер индженом. Таким образ ом. Грот и Еринджен пре понде-ромоторных сил, соответствующих выш еупомянутым тензора м, и выражением для той же силы, которое они по лучили на основе инте ресной микроскопиче ской модели, предложе нной в рамках классич еской физики Диксоно м и Ериндженом. Таким о бразом. Грот и Ериндже н предложили некотор ую несимметричную за менуEЕαβ длр1Еαβ В н астоящей работе мы ра ссматрив тензорам, и выражение м для той же силы, котор ое они получили на осн ове интересной микро скопической модели, п редложенной в рамках классической физики Диксоном и Еринджено м. Таким образом. Грот и Еринджен предложили некоторую несимметр ичную заменуEЕαβ длр1Еαβ В настоящей рабо те мы рассматриваем т от факт, что тензоры, с помощью которых обра зуется тензор полной энергии, могут перест авлять определ получили на основе ин тересной микроскопи ческой модели, предло женной в рамках класс ической физики Диксо ном и Ериндженом. Таки м образом. Грот и Еринд жен предложили некот орую несимметричную заменуEЕαβ длр1Еαβ В настоящей работе мы р ассматриваем тот фак т, что тензоры, с помощь ю которых образуется тензор полной энерги и, могут переставлять определенным образо м члены между собой. Та ким образом, мы показы ваем, что в противопол ожность мнению Грота модели, предложенной в рамках классическо й физики Диксоном и Ер индженом. Таким образ ом. Грот и Еринджен пре дложили некоторую не симметричную заменуEЕαβ длр1Еαβ В настоя щей работе мы рассмат риваем тот факт, что те нзоры, с помощью котор ых образуется тензор полной энергии, могут переставлять опреде ленным образом члены между собой. Таким обр азом, мы показываем, чт о в противоположност ь мнению Грота и Еринд жена какEЕαβ, так и1Еαβ и2Еαβ согласуютс я с вышеупомянутой мо делью. Это особенно ин т Диксоном и Еринджено м. Таким образом. Грот и Еринджен предложили некоторую несимметр ичную заменуEЕαβ длр1Еαβ В настоящей рабо те мы рассматриваем т от факт, что тензоры, с помощью которых обра зуется тензор полной энергии, могут перест авлять определенным образом члены между с обой. Таким образом, мы показываем, что в прот ивоположность мнени ю Грота и Еринджена ка кEЕαβ, так и1Еαβ и2Еα β согласуются с вышеу помянутой моделью. Эт о особенно интересно для тензора2Еαβ, кото рый является приемле мым в общей теории отн осительности, в отлич ие отEЕ предложили некотору ю несимметричную зам енуEЕαβ длр1Еαβ В на стоящей работе мы рас сматриваем тот факт, ч то тензоры, с помощью к оторых образуется те нзор полной энергии, м огут переставлять оп ределенным образом ч лены между собой. Таки м образом, мы показыва ем, что в противополож ность мнению Грота и Е ринджена какEЕαβ, так и1Еαβ и2Еαβ согласую тся с вышеупомянутой моделью. Это особенно интересно для тензор а2Еαβ, который являет ся приемлемым в общей теории относительно сти, в отличие отEЕαβ. длр1Еαβ В настоящей р аботе мы рассматрива ем тот факт, что тензор ы, с помощью которых об разуется тензор полн ой энергии, могут пере ставлять определенн ым образом члены межд у собой. Таким образом, мы показываем, что в пр отивоположность мне нию Грота и Еринджена какEЕαβ, так и1Еαβ и2Еαβ согласуются с выш еупомянутой моделью. Это особенно интерес но для тензора2Еαβ, ко торый является прием лемым в общей теории о тносительности, в отл ичие отEЕαβ. факт, что тензоры, с пом ощью которых образуе тся тензор полной эне ргии, могут переставл ять определенным обр азом члены между собо й. Таким образом, мы пок азываем, что в противо положность мнению Гр ота и Еринджена какEЕαβ, так и1Еαβ и2Еαβ со гласуются с вышеупом янутой моделью. Это ос обенно интересно для тензора2Еαβ, который является приемлемым в общей теории относи тельности, в отличие о тEЕαβ. полной энергии, могут переставлять опреде ленным образом члены между собой. Таким обр азом, мы показываем, чт о в противоположност ь мнению Грота и Еринд жена какEЕαβ, так и1Еαβ и2Еαβ согласуютс я с вышеупомянутой мо делью. Это особенно ин тересно для тензора2Еαβ, который являетс я приемлемым в общей т еории относительнос ти, в отличие отEЕαβ. образом члены между с обой. Таким образом, мы показываем, что в прот ивоположность мнени ю Грота и Еринджена ка кEЕαβ, так и1Еαβ и2Еα β согласуются с вышеу помянутой моделью. Эт о особенно интересно для тензора2Еαβ, кото рый является приемле мым в общей теории отн осительности, в отлич ие отEЕαβ. показываем, что в прот ивоположность мнени ю Грота и Еринджена ка кEЕαβ, так и1Еαβ и2Еα β согласуются с вышеу помянутой моделью. Эт о особенно интересно для тензора2Еαβ, кото рый является приемле мым в общей теории отн осительности, в отлич ие отEЕαβ. Еринджена какEЕαβ, та к и1Еαβ и2Еαβ соглас уются с вышеупомянут ой моделью. Это особен но интересно для тенз ора2Еαβ, который явля ется приемлемым в общ ей теории относитель ности, в отличие отEЕα β. согласуются с вышеуп омянутой моделью. Это особенно интересно д ля тензора2Еαβ, котор ый является приемлем ым в общей теории отно сительности, в отличи е отEЕαβ. интересно для тензор а2Еαβ, который являет ся приемлемым в общей теории относительно сти, в отличие отEЕαβ. приемлемым в общей те ории относительност и, в отличие отEЕαβ. отEЕαβ.

This is a preview of subscription content, log in via an institution to check access.

Access this article

Price excludes VAT (USA)
Tax calculation will be finalised during checkout.

Instant access to the full article PDF.

Similar content being viewed by others

References

  1. SeeH. Minkowski:Math. Ann.,68, 472 (1910).

    Article  MathSciNet  Google Scholar 

  2. SeeM. Abraham:Rend. Palermo,28, 1 (1909).

    Article  Google Scholar 

  3. SeeJ. Tamm:Journ. of Phys. USSR,1, 439 (1939).

    Google Scholar 

  4. R.C.M.:R. A. Grot andA. C. Eringen:Relativistic continuum mechanics, Int. Journ. Eng. Sci.,4, 611 (1966).

    Article  Google Scholar 

  5. The « analysis of Dixon and Eringen » above consists in their physical model of the electromagnetic interaction, discussed in the work D.T.P.E.D.:R. C. Dixon andA. C. Eringen:Dynamical theory of polar elastic defects, Int. Journ. Eng. Sci.,3, 359 (1965).

    Article  MathSciNet  Google Scholar 

  6. See on this argument.G. Gyorgyi:Acta Phys. Hung.,4, 121 (1955);A. Bressan:General relativity and constitutive equations, to be printed by Springer.

    Article  MathSciNet  Google Scholar 

  7. See,e.g.,J. Tamm cited in ref. (3);O. Costx de Beauregard:Nuovo Cimento,48 B, 293 (1967).

  8. I. Brevik:Phys. Lett.,31 A, 50 (1970)

    Article  ADS  Google Scholar 

  9. Mat. Fys. Medd. Dan. Vid. Selsk,37, No. 11 (1970)

  10. Mat. Fys. Medd. Dan. Vid. Selsk,37, No. 13 (1970).

  11. A. Bressan:Ann. Mat. Pura Appl.,62, 99 (1963)

    Article  MathSciNet  Google Scholar 

  12. A. Bressan:Riv. Mat. Univ. Parma,4, 57 (1963)

    MathSciNet  Google Scholar 

  13. A. Bressan:Rend. Sem. Mat. Univ. Padova,34, 1 (1964)

    MathSciNet  Google Scholar 

  14. A. Bressan:Rend. Sem. Mat. Univ. Padova,34, 74 (1964)

    MathSciNet  Google Scholar 

  15. A. Bressan:Rend. Circ. Mat. Palermo (II),15, 147 (1965)

    Article  MathSciNet  Google Scholar 

  16. A. Bressan:Ann. Mat. Pnra Appl.,74, 318 (1966)

    Google Scholar 

  17. A. Bressan:Rend. Circ. Mat. Palermo (II),15, 133 (1966)

    Article  Google Scholar 

  18. A. Bressan:Rend. Accad. Naz. Lincei (VIII),62, 191 (1967)

    Google Scholar 

  19. A. Bressan:Nuovo Cimento,48 B, 201 (1967)

    Article  ADS  Google Scholar 

  20. A. Bressan:Ann. Mat. Pura Appl.,74, 383 (1967).

    Article  MathSciNet  Google Scholar 

  21. For more details on the spatial projector and natural decomposition of tensors, seeC. Cattaneo:Ann. Mat. Pura Appl.,48, 361 (1959).

    Article  MathSciNet  Google Scholar 

  22. This product was considered byC. Eckart (Phys. Rev.,58, 919 (1940)), who postulated (9).

    Article  ADS  Google Scholar 

  23. G. A. Maugin (Ann. Inst. Henri Poinearé,15, 275 (1971))

    MathSciNet  Google Scholar 

  24. (seeA. Bressan (6,7,10), cited in ref. (9))

  25. See,e.g.,C. Truesdell andR. Toupin:The classical field theories, in Handbuch der Physik, Sect.72 (Berlin, 1960), p. 337;Dixon andEringen cited in ref. (5).

    Google Scholar 

  26. See,e.g.,C. Cattaneo:Introduzione alla teoria einsteniana della gravitazione (Roma, 1960), p. 148.

  27. Cf.Erikgen cited in ref. (5),Truesdell cited in ref. (18), Sect.283, p. 683.

Download references

Author information

Authors and Affiliations

Authors

Rights and permissions

Reprints and permissions

About this article

Cite this article

Pitteri, M. On the foundations of electromagnetism for polarizable bodies. Nuov Cim B 18, 144–163 (1973). https://doi.org/10.1007/BF02832646

Download citation

  • Received:

  • Published:

  • Issue Date:

  • DOI: https://doi.org/10.1007/BF02832646

Navigation