ความสัมพันธ์ของสนามไฟฟ้าและ สนามแม่เหล็ก เป็นหนึ่งในแนวคิดพื้นฐานทางฟิสิกส์ และแนวคิดนี้เชื่อมโยงอย่างใกล้ชิดกับทฤษฎีสัมพัทธภาพ ในบทความนี้ฉันจะอธิบายว่าเป็นไปได้อย่างไรที่สนามแม่เหล็กถือได้ว่าเป็นสนามไฟฟ้าที่ใช้ทฤษฎีสัมพัทธภาพ

สนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็ก

สนามไฟฟ้ามาจากประจุไฟฟ้าพวกเขายังออกแรงกับประจุไฟฟ้าอื่น ๆ ในขณะที่สนามแม่เหล็กปล่อยออกมาจากประจุไฟฟ้าที่เคลื่อนที่และสิ่งเหล่านี้จะกระทํากับประจุเคลื่อนที่อื่น ๆ ด้วย

ทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษ

ทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษมีสองสมมติฐาน: กฎของฟิสิกส์ไม่แปรผันภายใต้การแปลงลอเรนซ์ระหว่างเฟรมอ้างอิงเฉื่อย (กล่าวคือ เป็นตัวแปรร่วม) และความเร็วของแสงในสุญญากาศคงที่โดยไม่คํานึงถึงการเคลื่อนที่หรือแหล่งกําเนิดแสงใดๆ

ทฤษฎีสัมพัทธภาพและแม่เหล็กไฟฟ้า

อย่างไรก็ตามเมื่อพิจารณาแม่เหล็กไฟฟ้าเกี่ยวกับหลักการเหล่านี้ตามที่ทฤษฎีสัมพัทธภาพของไอน์สไตน์นําไปใช้เราพบว่ากระบวนการนี้แสดงให้เห็นถึงสองด้านที่แยกจากกันที่เรียกว่าสนามแม่เหล็กไฟฟ้าคือสนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็ก สนามแม่เหล็กอาจดูเหมือนสนามไฟฟ้าในอีกเฟรมหนึ่งขึ้นอยู่กับว่าผู้สังเกตหรือแหล่งกําเนิดเคลื่อนที่ค่อนข้างเข้าหากัน

สนามแม่เหล็กเป็นสนามไฟฟ้าสัมพัทธภาพ

ให้เราพิจารณาอนุภาคที่มีประจุบวกเคลื่อนที่ภายในเส้นลวด ในกรอบอ้างอิงสําหรับลวดดังกล่าวมีสนามไฟฟ้ารอบอนุภาคดังกล่าว อย่างไรก็ตามหากเราเปลี่ยนเป็นมุมมองที่มาจากวัตถุที่วิ่งอยู่อะตอมที่เป็นกลางภายในลวดจะเริ่มเคลื่อนที่ในขณะที่อนุภาคที่มีประจุลบดูเหมือนจะอัดแน่นมากขึ้นเนื่องจากการหดตัวของความยาว (ผลที่ตามมาจากทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษ) ดังนั้นจึงมีสนามไฟฟ้าเมื่อมองเทียบกับกรอบที่อยู่กับที่ แต่ปรากฏเป็นสนามแม่เหล็กอยู่ภายใน

บทสรุป

สรุปได้ว่าสนามแม่เหล็กสามารถเข้าใจได้ด้วยวิธีสัมพัทธภาพเป็นแรงไฟฟ้า การเชื่อมโยงไฟฟ้ากับแม่เหล็กผ่านทฤษฎีสัมพัทธภาพนี้ไม่เพียงแต่ช่วยให้เราเข้าใจมากขึ้นเกี่ยวกับแม่เหล็กไฟฟ้า แต่ยังเผยให้เห็นธรรมชาติที่ลึกซึ้งของทฤษฎีสัมพัทธภาพของไอน์สไตน์ในการรับรู้ความเป็นจริงทางกายภาพของเรา