Kako je magnetsko polje samo električno polje s primijenjenom relativnošću?
Međusobni odnosi električnih polja i magnetska polja jedna su od osnovnih ideja u fizici, a ovaj koncept je usko povezan s teorijom relativnosti. U ovom ću članku objasniti kako je moguće da se magnetsko polje može smatrati električnim poljem na koje se primjenjuje relativnost.
Električna polja i magnetska polja
Električna polja dolaze iz električnih naboja, ona također djeluju silama na druge električne naboje dok magnetska polja emitiraju iz pokretnih električnih naboja i ta djeluju i na druge pokretne naboje.
Posebna teorija relativnosti
Posebna teorija relativnosti ima dva postulata: da su zakoni fizike nepromjenjivi pod Lorentzovim transformacijama između inercijskih referentnih okvira (tj. da su kovarijantni) i da je brzina svjetlosti u vakuumu konstantna bez obzira na bilo kakvo kretanje ili izvor svjetlosti.
Relativnost i elektromagnetizam
Međutim, kada razmatramo elektromagnetizam s obzirom na ove principe kako ih primjenjuju Einsteinove teorije relativnosti, otkrivamo da ovaj proces pokazuje dva odvojena aspekta poznata kao elektromagnetska polja – naime električno polje i magnetsko polje. Magnetsko polje može izgledati kao električno polje u drugom okviru, ovisno o tome jesu li promatrač ili izvor u pokretu u odnosu jedan na drugi.
Magnetsko polje kao relativističko električno polje
Razmotrimo pozitivno nabijenu česticu koja se kreće unutar žice; U referentnom okviru za takvu žicu postoji električno polje oko takve čestice. Međutim, ako se promijenimo u kut gledišta koji dolazi iz objekta koji radi, tada se neutralni atomi unutar žice počinju kretati, dok se negativno nabijene čestice čine gušće zbijenim zbog kontrakcije duljine (posljedica uzrokovana posebnom relativnošću). Posljedično, postoji električno polje kada se gleda u odnosu na njegov stacionarni okvir, ali se pojavljuje kao magnetizam unutar njega.
Zaključak
Da zaključimo, magnetsko polje se relativističkim sredstvima može shvatiti kao električna sila. Ova veza koja povezuje elektricitet s magnetizmom kroz teoriju relativnosti ne samo da nam uvelike pomaže da bolje razumijemo elektromagnetizam, već također otkriva duboku prirodu Einsteinove teorije relativnosti u našoj percepciji fizičke stvarnosti.
