Manyetik Alan Nasıl Sadece Relativite Uygulanmış Bir Elektrik Alanıdır?
Elektrik alanlarının karşılıklı ilişkileri ve Manyetik Alanlar fizikteki temel fikirlerden biridir ve bu kavram görelilik teorisi ile yakından bağlantılıdır. Bu yazıda, manyetik alanın göreliliğin uygulandığı bir elektrik alanı olarak düşünülmesinin nasıl mümkün olabileceğini açıklayacağım.
Elektrik Alanları ve Manyetik Alanlar
Elektrik alanları elektrik yüklerinden gelir, aynı zamanda diğer elektrik yüklerine de kuvvet uygularken, manyetik alanlar hareketli elektrik yüklerinden yayılır ve bunlar diğer hareketli yüklere de etki eder.
Özel Görelilik Teorisi
Özel görelilik teorisinin iki varsayımı vardır: fizik yasaları, eylemsiz referans çerçeveleri arasındaki Lorentz dönüşümleri altında değişmezdir (yani eşdeğişkendirler) ve ışığın boşluktaki hızı, herhangi bir hareket veya ışık kaynağından bağımsız olarak sabittir.
Görelilik ve Elektromanyetizma
Bununla birlikte, Einstein'ın görelilik teorileri tarafından uygulanan bu ilkelere göre elektromanyetizmayı düşündüğümüzde, bu sürecin elektromanyetik alanlar olarak bilinen iki ayrı yönü gösterdiğini görüyoruz - yani elektrik alanı ve manyetik alan. Bir manyetik alan, gözlemcinin veya kaynağın birbirine göre hareket halinde olmasına bağlı olarak başka bir çerçevede bir elektrik alanı gibi görünebilir.
Relativistik bir elektrik alanı olarak manyetik alan
Bir telin içinde hareket eden pozitif yüklü bir parçacığı düşünelim; Bu tür bir telin referans çerçevesinde, bu tür bir parçacığın etrafında bir elektrik alanı vardır. Bununla birlikte, çalışan bir cisimden gelen bakış açısına geçersek, tel içindeki nötr atomlar hareket etmeye başlarken, negatif yüklü parçacıklar uzunluk büzülmesi nedeniyle daha yoğun bir şekilde paketlenmiş gibi görünür (özel göreliliğin getirdiği bir sonuç). Sonuç olarak, sabit çerçevesine karşı bakıldığında bir elektrik alanı vardır, ancak içinde manyetizma olarak görünür.
Son
Sonuç olarak, bir manyetik alan, göreli yollarla bir elektrik kuvveti olarak anlaşılabilir. Görelilik teorisi aracılığıyla elektriği manyetizma ile bağlayan bu bağlantı, yalnızca elektromanyetizma hakkında daha fazla bilgi edinmemize yardımcı olmakla kalmaz, aynı zamanda Einstein'ın görelilik teorisinin fiziksel gerçeklik algımızdaki derin doğasını da ortaya çıkarır.
