来自兰开斯特的物理学家针对带电粒子(如电子)如何响应其自身的电磁场这一问题提出了激进的解答。

100 多年来，这个问题一直困扰着物理学家，但数学物理学家乔纳森·格拉图斯博士提出了一种方法——发表在《物理学杂志 A：数学与理论》上，带有争议性的思想。

众所周知，如果点电荷加速，它会产生电磁辐射。这种辐射既有能量又有动量，它一定来自某个地方。通常假设它们来自带电粒子的能量和动量，从而抑制运动。

尝试计算这种辐射反应(被称为辐射阻尼)的历史可以追溯到 1892 年的洛伦兹。当时许多著名的物理学家做出了重大贡献，包括普朗克、亚伯拉罕、冯劳厄、博恩、肖特、泡利、狄拉克和朗道。研究一直持续到今天，每年都会发表许多论文。

挑战在于，根据麦克斯韦方程，点粒子所在的实际位置的电场是无限大的。因此，该点粒子上的力也应该是无限的。

已经使用了各种方法来重整化这处无穷大。这导致了完善的 Lorentz-Abraham-Dirac 方程。

不幸的是，这个方程有众所周知的病态解。例如，服从这个方程的粒子可能在没有外力的情况下永远加速，或者在施加任何外力之前加速。还有辐射阻尼的量子版本。具有讽刺意味的是，这是少数几种量子版本的适用条件，能量低于经典版本的现象之一。

物理学家正在积极寻找辐射阻尼的量子效应。这需要非常高能的电子和强大的激光束“碰撞”，这是一个挑战，因为最大的粒子加速器和最强大的激光器并不在一起。然而，将激光发射到等离子体中会产生高能电子，然后与激光束相互作用，这只需要强大的激光器。目前的结果表明，量子辐射反应确实存在。

另一种方法是考虑许多带电粒子，其中每个粒子都响应所有其他带电粒子的场，但不响应自身。这种方法迄今为止并无市场，因为人们认为这无法保存能量和动量。

然而，格拉图斯博士表明，这一假设是错误的，一个粒子辐射的能量和动量来自用于加速它的外部场。

他说，“这个结果的争议性含义是根本不需要经典的辐射反应。因此，我们可以认为量子辐射反应的发现类似于冥王星的发现，发现冥王星，是人们想要寻找一个不存在的天体，结果误打误撞找到了冥王星。 “

https://phys.org/news/2022-01-physicist-century-problem-reaction.html

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