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La controversia entre Abraham y Minkowski

La controversia Abraham-Minkowski es un debate físico sobre el momento electromagnético en medios dieléctricos . [1] [2] Hermann Minkowski (1908) [3] y Max Abraham (1909) [4] [5] propusieron por primera vez dos ecuaciones para este momento. Predicen valores diferentes, de donde deriva el nombre de la controversia. [6] Se ha afirmado que ambas tienen respaldo experimental. [7] [8] [9] [10]

Los dos puntos de vista tienen diferentes interpretaciones físicas y, por lo tanto, ninguno necesita ser más correcto que el otro. [11] David J. Griffiths sostiene que, en presencia de materia, solo el tensor total de tensión-energía tiene un significado físico inequívoco; la forma en que se lo distribuye entre una parte "electromagnética" y una parte "materia" depende del contexto y la conveniencia. [12]

Varios artículos han afirmado haber resuelto esta controversia. [13] [14] [15] [16] [17] [18]

La controversia sigue siendo importante en la física más allá del Modelo Estándar , donde la electrodinámica sufre modificaciones, como en presencia de axiones . [19]

Referencias

  1. ^ Leonhardt, Ulf (2006). "Momentum en una luz incierta". Nature . 444 (7121): 823–824. Bibcode :2006Natur.444..823L. doi : 10.1038/444823a . PMID  17167461. S2CID  33682507.
  2. ^ McDonald, KT (2017). "Bibliografía sobre el debate Abraham-Minkowski" (PDF) .
  3. ^ Minkowski, H. (1908). "Die Grundgleichungen für die elektromagnetischen Vorgänge in bewegten Körpern"  . Nachrichten von der Gesellschaft der Wissenschaften zu Göttingen, Mathematisch-Physikalische Klasse : 53–111.
    • Traducción de Wikisource: Las ecuaciones fundamentales de los procesos electromagnéticos en cuerpos en movimiento
  4. ^ Abraham, M. (1909). "Zur Elektrodynamik bewegter Körper"  . Rendiconti del Circolo Matematico di Palermo . 28 : 1–28. doi :10.1007/bf03018208. S2CID  121681939.
    • Traducción de Wikisource: Sobre la electrodinámica de los cuerpos en movimiento
  5. ^ Abraham, M. (1910). "Sull'Elletrodinamica di Minkowski". Rendiconti del Circolo Matematico di Palermo . 30 : 33–46. doi :10.1007/bf03014862. S2CID  121524871.
    • Traducción de Wikisource: Sobre la electrodinámica de Minkowski
  6. ^ Pfeifer, RNC; Nieminen, T. A; Heckenberg, NR; Rubinsztein-Dunlop, H. (2007). " Coloquio: Momentum de una onda electromagnética en medios dieléctricos". Reseñas de Física Moderna . 79 (4): 1197–1216. arXiv : 0710.0461 . Bibcode :2007RvMP...79.1197P. CiteSeerX 10.1.1.205.8073 . doi :10.1103/RevModPhys.79.1197. Véase también: Pfeifer, Robert NC; Nieminen, Timo A.; Heckenberg, Norman R.; Rubinsztein-Dunlop, Halina (2009). "Fe de erratas: Coloquio: Momentum of an electromagnetic wave in dielectric media [Rev. Mod. Phys. 79 , 1197 (2007)]". Reseñas de Física Moderna . 81 (1): 443. arXiv : 0710.0461 . Código Bibliográfico :2009RvMP...81..443P. doi :10.1103/RevModPhys.81.443.
  7. ^ A. Ashkin; JM Dziedzic (1973). "Presión de radiación sobre una superficie líquida libre". Physical Review Letters . 30 (4): 139–142. doi :10.1103/PhysRevLett.30.139.
  8. ^ Gretchen K. Campbell; Aaron E. Leanhardt; Jongchul Mun; Micah Boyd; Erik W. Streed; Wolfgang Ketterle; David E. Pritchard (2005). "Momento de retroceso de fotones en medios dispersivos". Physical Review Letters . 94 (17): 170403. arXiv : cond-mat/0502014 . doi :10.1103/PhysRevLett.94.170403. PMID  15904272. S2CID  2033128.
  9. ^ Weilong She; Jianhui Yu; Raohui Feng (2008). "Observación de una fuerza de empuje sobre la cara final de un filamento de sílice nanométrico ejercida por la luz saliente". Physical Review Letters . 101 (24): 243601. arXiv : 0806.2442 . doi :10.1103/PhysRevLett.101.243601. PMID  19113619. S2CID  9630919.
  10. ^ Dacey, J. (9 de enero de 2009). «Experimento resuelve un misterio de la óptica centenario». Physics World . Consultado el 18 de abril de 2021 .
  11. ^ Milonni, Peter W.; Boyd, Robert W. (31 de diciembre de 2010). "Momento de la luz en un medio dieléctrico" (PDF) . Avances en óptica y fotónica . 2 (4): 519. doi :10.1364/AOP.2.000519. ISSN  1943-8206 . Consultado el 19 de julio de 2023 .
  12. ^ Griffiths, DJ (2012). "Carta de recursos EM-1: momento electromagnético". Revista estadounidense de física . 80 (1): 7–18. Código Bibliográfico :2012AmJPh..80....7G. doi : 10.1119/1.3641979 .
  13. ^ Gordon, JP (1973). "Fuerzas de radiación y momentos en medios dieléctricos". Physical Review A . 8 (1): 14–21. Código Bibliográfico :1973PhRvA...8...14G. doi :10.1103/physreva.8.14.
  14. ^ Nelson, DF (1991). "Momento, pseudomomento y momento ondulatorio: hacia la resolución de la controversia Minkowski-Abraham". Physical Review A . 44 (6): 3985–3996. Bibcode :1991PhRvA..44.3985N. doi :10.1103/physreva.44.3985. PMID  9906414.
  15. ^ Mansuripur, M. (2010). "Resolución de la controversia Abraham-Minkowski". Optics Communications . 283 (10): 1997–2005. arXiv : 1208.0872 . Código Bibliográfico :2010OptCo.283.1997M. doi :10.1016/j.optcom.2010.01.010. S2CID  118347570.
  16. ^ Barnett, S. (2010). "Resolución del dilema de Abraham-Minkowski" (PDF) . Physical Review Letters . 104 (7): 070401. Bibcode :2010PhRvL.104g0401B. doi :10.1103/PhysRevLett.104.070401. PMID  20366861.
  17. ^ Mikko Partanen; Teppo Häyrynen; Jani Oksanen; Jukka Tulkki (2017). "Arrastre de masa de fotones y impulso de la luz en un medio". Revisión física A. 95 (6): 063850. arXiv : 1603.07224 . Código Bib : 2017PhRvA..95f3850P. doi : 10.1103/PhysRevA.95.063850. S2CID  53420774.
  18. ^ Mikko Partanen; Jukka Tulkki (2021). "Teoría covariante de la luz en un medio dispersivo". Physical Review A . 104 (2): 023510. arXiv : 2105.04053 . Código Bibliográfico :2021PhRvA.104b3510P. doi :10.1103/PhysRevA.104.023510. S2CID  234336055.
  19. ^ Tobar, Michael E.; McAllister, Ben T.; Goryachev, Maxim (15 de febrero de 2022). "Controversia del vector de Poynting en la electrodinámica modificada por axiones". Physical Review D . 105 (4): 045009. arXiv : 2109.04056 . doi :10.1103/PhysRevD.105.045009. ISSN  2470-0010. S2CID  246430570.

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