العلاقات المتبادلة بين المجالات الكهربائية و المجالات المغناطيسية هي واحدة من الأفكار الأساسية في الفيزياء ، وهذا المفهوم يرتبط ارتباطا وثيقا بنظرية النسبية. في هذه المقالة سوف أشرح كيف يمكن اعتبار المجال المغناطيسي مجالا كهربائيا تنطبق عليه النسبية.

المجالات الكهربائية والمجالات المغناطيسية

تأتي المجالات الكهربية من الشحنات الكهربية ، كما أنها تمارس قوى على الشحنات الكهربائية الأخرى بينما تنبعث المجالات المغناطيسية من الشحنات الكهربائية المتحركة وتعمل هذه الشحنات على الشحنات المتحركة الأخرى أيضا.

النظرية النسبية الخاصة

تحتوي النظرية النسبية الخاصة على افتراضين: أن قوانين الفيزياء ثابتة في ظل تحويلات لورنتز بين الأطر المرجعية بالقصور الذاتي (أي أنها متغيرة) ، وأن سرعة الضوء في الفراغ ثابتة بغض النظر عن أي حركة أو مصدر للضوء.

النسبية والكهرومغناطيسية

ومع ذلك ، عند النظر في الكهرومغناطيسية فيما يتعلق بهذه المبادئ كما تطبقها نظريات أينشتاين حول النسبية ، نجد أن هذه العملية توضح جانبين منفصلين يعرفان باسم المجالات الكهرومغناطيسية - وهما المجال الكهربائي والمجال المغناطيسي. قد يظهر المجال المغناطيسي مثل مجال كهربائي في إطار آخر اعتمادا على ما إذا كان المراقب أو المصدر في حالة حركة نسبيا لبعضهما البعض.

المجال المغناطيسي كمجال كهربائي نسبي

دعونا نتناول جسيما موجب الشحنة يتحرك داخل سلك. في الإطار المرجعي لمثل هذا السلك يوجد مجال كهربائي حول هذا الجسيم. ومع ذلك ، إذا غيرنا إلى وجهة نظر قادمة من جسم قيد التشغيل ، فإن الذرات المحايدة داخل السلك تبدأ في التحرك بينما تبدو الجسيمات سالبة الشحنة أكثر كثافة بسبب تقلص الطول (نتيجة ناتجة عن النسبية الخاصة). وبالتالي ، يوجد مجال كهربائي عند النظر إليه مقابل إطاره الثابت ولكنه يظهر كمغناطيسية داخله.

استنتاج

في الختام ، يمكن فهم المجال المغناطيسي من خلال الوسائل النسبية كقوة كهربائية. هذا الرابط الذي يربط الكهرباء بالمغناطيسية من خلال نظرية النسبية لا يقطع شوطا طويلا في مساعدتنا على فهم المزيد عن الكهرومغناطيسية فحسب ، بل يكشف أيضا عن الطبيعة العميقة لنظرية النسبية لأينشتاين في تصورنا للواقع المادي.