Maxwell-Lorentz-Theorie

Zusammenfassung

In den vorangehenden Abschnitten wurden Ladungs- und Stromverteilungen als willkürliche Parameterfunktionen aufgefaßt, wobei als einzige Einschränkung die Ladungserhaltung (3.15) gefordert wurde. Zusätzlich mußten die Funktionen zulässig sein, d.h. zum Raum F gehören. Diese Annahmen sind formal berechtigt, physikalisch aber zu weitgehend idealisiert. Da nämlich Ladungen stets an materielle Ladungsträger gebunden sind, müssen für ihre Bewegung auch die Bewegungsgesetze der Materie gelten, und Ladungs-und Stromverteilungen können deshalb nicht als willkürliche Parameterfunktionen vorgegeben werden, d.h. es muß eine Theorie der Wechselwirkung elektrischer Felder mit Ladungen benutzt werden, die auch die Bewegungsgesetze der Materie berücksichtigt. Da man dazu aber z.B. den Zusammenhang zwischen Ladungsverteilung und Materieverteilung kennen muß, führt eine derartige Problemstellung letztlich auf das Fundamentalproblem der Struktur der Materie, das noch nicht gelöst ist. Man kann daher auch nur versuchen, die Wechselwirkung zwischen elektromagnetischem Feld und Materie durch bedingt gültige Modelle zu idealisieren und zu approximieren. Das einfachste Modell liegt der sog. Maxwell Lorentz-Theorie zugrunde. In ihr werden folgende Annahmen gemacht:

• 1.) Die Bewegungsgesetze der Ladungsträger werden als Mechanik von Massenpunkten idealisiert

• 2.) Die zugehörige Ladungsverteilung kann ausgedehnt sein. Sie wird starr mit dem mechanischen Massenpunkt mitbewegt.