http://science.compulenta.ru/695254/В макроскопической электродинамике сделать строгий переход к уравнениям, эквивалентным законам сохранения энергии-импульса системы «вещество + поле», нельзя, и выражение для Тαβ приходится выбирать. «Конкурирующие» варианты Тαβ давно известны: в 1908 году свою — несимметричную — форму тензора энергии-импульса электромагнитного поля в веществе предложил германский математик Герман Минковский, а годом позже его соотечественник Макс Абрагам нашёл симметричную форму Тαβ.
Важно, что разные формы тензоров дают неодинаковые физические предсказания. При расчёте силы, действующей со стороны поля на вещество, подстановка тензора Абрагама, к примеру, ведёт к появлению дополнительного слагаемого, которое и называют силой Абрагама. Используя два варианта Тαβ, можно также получить два разных выражения, связывающих импульс и энергию фотона в среде: р = (Е•n)/с и р = Е/(n•с), где n — показатель преломления.
Хотя на обсуждение вопроса о сравнительной оценке двух тензоров энергии-импульса теоретики потратили более ста лет, найти однозначный ответ им так и не удалось. Это и делает проблему уникальной: ей посвящено огромное количество статей, авторы которых в спорах друг с другом иногда доходят до основных положений электродинамики, которые, казалось бы, просто не могут быть предметом дискуссии. До сих пор в литературе встречаются и очевидные разночтения, и противоречия, и нечёткие трактовки тех или иных формул.
Геометрия опыта (иллюстрация авторов работы).
Основными элементами новой схемы стали лазер, оптоволокно и цилиндрический барабан, вертикально подвешенный в гравитационном поле на тонкой проволоке с известной и невысокой (скажем, ~10–8 Н•м/рад) постоянной кручения. Радиус и высоту цилиндра, выполненного из материала с небольшой плотностью (полистирола), физики приняли равными 10 см. Оптоволокно диаметром 20 мкм должно плотно наматываться на барабан, и в идеальном случае — при пяти тысячах витков — длина израсходованного волокна достигнет ≈3 км.
Во время измерений на вход оптоволокна будут подаваться короткие (10 нс) лазерные импульсы с энергией в 10–8 Дж и частотой повторения в 10 МГц. Согласно вычислениям, выполненным с помощью тензора Абрагама, приход импульсов заставит цилиндр повернуться вокруг вертикальной оси на 2,2•10–3 рад. Обнаружить такое смещение несложно: его можно заметить даже невооружённым глазом.
Аналогичные вычисления, проведённые с использованием тензора Минковского, показывают поворот на –6,6•10–3 рад. Таким образом, при учёте силы Абрагама изменяется не только амплитуда смещения, но и его знак. Если авторы не ошибаются, то вопрос выбора тензора энергии-импульса сведётся к вопросу о том, в какую сторону поворачивается цилиндр в опыте.
Результаты расчётов норвежцы опубликуют в журнале Physical Review A
