Come si fa a considerare un campo magnetico solo un campo elettrico applicando la relativita'?

Le interrelazioni dei campi elettrici e campi magnetici sono una delle idee di base nella fisica, e questo concetto è strettamente collegato alla teoria della relatività. In questo articolo spiegherò come sia possibile che il campo magnetico possa essere considerato come un campo elettrico a cui si applica la relatività.

Campi elettrici e campi magnetici

I campi elettrici provengono dalle cariche elettriche, esercitano anche forze su altre cariche elettriche mentre i campi magnetici emettono dalle cariche elettriche in movimento e queste agiscono anche su altre cariche in movimento.

Teoria della relatività speciale

La teoria della relatività speciale ha due postulati: che le leggi della fisica sono invarianti sotto le trasformazioni di Lorentz tra i quadri di riferimento inerziali (cioè sono covarianti), e che la velocità della luce nel vuoto è costante indipendentemente da qualsiasi movimento o fonte di luce.

Relatività ed elettromagnetismo

Tuttavia, quando si considera l'elettromagnetismo rispetto a questi principi applicati dalle teorie della relatività di Einstein, scopriamo che questo processo dimostra due aspetti separati noti come campi elettromagnetici, vale a dire campo elettrico e campo magnetico. Un campo magnetico può apparire come un campo elettrico in un altro quadro a seconda che l'osservatore o la fonte siano in movimento rispetto l'uno all'altro.

Il campo magnetico come campo elettrico relativistico

Consideriamo una particella carica positivamente che si muove all'interno di un filo; nel quadro di riferimento di tale filo esiste un campo elettrico attorno a tale particella. Tuttavia, se cambiamo il punto di vista proveniente da un oggetto in corso, gli atomi neutri all'interno del filo iniziano a muoversi mentre le particelle cariche negativamente sembrano più densamente accumulate a causa della contrazione della lunghezza (una conseguenza provocata dalla relatività speciale). Di conseguenza, esiste un campo elettrico quando si guarda contro il suo telaio stazionario, ma appare come magnetismo al suo interno.

Conclusione

In conclusione, un campo magnetico può essere compreso attraverso mezzi relativistici come una forza elettrica. Questo legame che collega l'elettricità con il magnetismo attraverso la teoria della relatività non solo ci aiuta a capire di più sull'elettromagnetismo, ma rivela anche la natura profonda della teoria della relatività di Einstein nella nostra percezione della realtà fisica.