争鸣 | 王中林书面回应学界对 “拓展麦克斯韦方程组” 的质疑
1月13日下午，中国科学院北京纳米能源与系统研究所发布两项重磅科研进展，称中国科学院北京纳米能源与系统研究所所长与首席科学家、中科院外籍院士王中林经过数年研究和实验验证，对麦克斯韦方程组进行了成功拓展。
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1月17日，《知识分子》头条发表了《热议 | 王中林院士 “拓展麦克斯韦方程组”，学界怎么看？》一文。针对文中提及的主要质疑，同日我们也收到了王中林院士的独家回复。《知识分子》原文刊登他的书面回应如下。
运动介质的电动力学就是爱因斯坦117年前想要解决的问题，关于这个问题的思考和研究导致了物理学史上最伟大的发现之一，狭义相对论的诞生。但这个问题已经被爱因斯坦彻底解决了，关于运动介质的电动力学也早就写入了教科书。
王中林回应：
[1] Zhong Lin Wang “ On the expanded Maxwell’s equations for moving charged media system – general theory, mathematical solutions and applications in TENG”， Materials Today; https://doi.org/10.1016/j.mattod.2021.10.027
王中林回应：
在过去的十年间我们在大力发展利用摩擦起电效应来把机械功转为电功，即摩擦纳米发电机 (TENG)。我们当初的想法式通过位移电流的研究来建立定量计算TENG 的输出功率。后来受文献的启发，我们就开始探讨动态介质的电动力学问题。目前教课书上给出的麦克斯韦方程组适合于静态的介质，而这个假设一般不提，因此大量的学生就认为麦克斯韦方程组式是在任何条件下绝对成立的。我们写这个文章的目的是利用该方程组研究动态介质中的问题，而且给出了相应的数学解的方法，希望在应用和工程方面发展出新的探测技术或更精确探测方法。当然我们的理论都是假定介质运动的速度远远低于光速。这在工程应用中是没有问题的。
朗道先生的连续介质力学--运动介电体的电动力学一节中，对 “介质的运动导致电场和磁场相互作用现象的产生”进行了研究。正如书中所描述的“§63的出发点是从一个参考系到另一个参考系转换时的场变换公式”，且“介电体中这一问题要复杂的多…在宏观物体运动中通常涉及的速度比光速小的多。然而，根据速度都正确的相对论公式来得到相应的近似变换公式要简单的多。”…… 可以明确看到，书中的推导是基于相对论下的变形处理，是一种严格的处理。
论文本身在推导中存在问题。具体来说，从王文的那张漫画宣传图说起，图左边的方程1和4是可以从阿贝尔Yang-Mills作用量相应的运动方程得到的，跟物质场（包括带电粒子和介质）的耦合都在这两个方程中。而方程2和3是恒等式，不是从Yang-Mills方程得到的，而是任何规范理论，包括非阿贝尔Yang-Mills理论，都要满足的拓扑约束，称为Bianchi恒等式。要修改方程2和3，只能是拓扑客体，在电磁理论中是磁单极和它的流。王院士的拓展，显然不是磁单极。
王中林回应：
为什这么重要的工作不去物理的杂志发表？而是选择在材料学的相关期刊？
王中林回应：
[4] Jiajia Shao, Morten Willatzen*, and Zhong Lin Wang* “Theoretical modelling of triboelectric nanogenerators (TENGs)” （Review）, J. Applied Physics, 128 (2020) 111101; https://doi.org/10.1063/5.0020961
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