Como um campo magnético é apenas um campo elétrico com relatividade aplicada?
As inter-relações de campos elétricos e campos magnéticos são uma das ideias básicas da física, e esse conceito está intimamente ligado à teoria da relatividade. Neste artigo, explicarei como pode ser possível que o campo magnético possa ser considerado como um campo elétrico ao qual a relatividade se aplica.
Campos elétricos e campos magnéticos
Os campos elétricos vêm de cargas elétricas, eles também exercem forças sobre outras cargas elétricas, enquanto os campos magnéticos são emitidos por cargas elétricas em movimento e estas também atuam sobre outras cargas em movimento.
Teoria da Relatividade Especial
A teoria da relatividade especial tem dois postulados: que as leis da física são invariantes sob as transformações de Lorentz entre sistemas de referência inerciais (ou seja, são covariantes) e que a velocidade da luz no vácuo é constante, independentemente de qualquer movimento ou fonte de luz.
Relatividade e Eletromagnetismo
No entanto, ao considerar o eletromagnetismo em relação a esses princípios aplicados pelas teorias da relatividade de Einstein, descobrimos que esse processo demonstra dois aspectos separados conhecidos como campos eletromagnéticos - ou seja, campo elétrico e campo magnético. Um campo magnético pode aparecer como um campo elétrico em outro quadro, dependendo se o observador ou a fonte estão em movimento em relação um ao outro.
Campo magnético como um campo elétrico relativístico
Consideremos uma partícula carregada positivamente movendo-se dentro de um fio; No quadro de referência para esse fio, existe um campo elétrico ao redor dessa partícula. No entanto, se mudarmos para o ponto de vista vindo de um objeto em execução, os átomos neutros dentro do fio começam a se mover, enquanto as partículas carregadas negativamente parecem mais densamente compactadas devido à contração do comprimento (uma consequência provocada pela relatividade especial). Conseqüentemente, existe um campo elétrico quando visto contra sua estrutura estacionária, mas aparece como magnetismo dentro dele.
Conclusão
Para concluir, um campo magnético pode ser entendido por meios relativísticos como uma força elétrica. Essa ligação que conecta a eletricidade com o magnetismo por meio da teoria da relatividade não apenas nos ajuda muito a entender mais sobre o eletromagnetismo, mas também revela a natureza profunda da teoria da relatividade de Einstein em nossa percepção da realidade física.
