Međusobni odnosi električnih polja i magnetska polja jedna su od osnovnih ideja u fizici, a ovaj koncept je usko povezan s teorijom relativnosti. U ovom članku objasnit ću kako je moguće da se magnetsko polje može smatrati električnim poljem na koje se primjenjuje relativnost.

Električna polja i magnetska polja

Električna polja dolaze iz električnih naboja, oni također vrše sile na druge električne naboje, dok magnetska polja emitiraju iz pokretnih električnih naboja, a ova djeluju i na druge pokretne naboje.

Posebna teorija relativnosti

Posebna teorija relativnosti ima dva postulata: da su zakoni fizike nepromjenjivi pod Lorentzovim transformacijama između inercijskih referentnih okvira (tj. oni su kovarijantni), te da je brzina svjetlosti u vakuumu konstantna bez obzira na bilo kakvo gibanje ili izvor svjetlosti.

Relativnost i elektromagnetizam

Međutim, kada razmatramo elektromagnetizam s obzirom na ova načela koja primjenjuju Einsteinove teorije o relativnosti, otkrivamo da ovaj proces pokazuje dva odvojena aspekta poznata kao elektromagnetska polja - a to su električno polje i magnetsko polje. Magnetsko polje može se pojaviti kao električno polje u drugom okviru, ovisno o tome je li promatrač ili izvor u pokretu relativno jedan prema drugome.

Magnetsko polje kao relativističko električno polje

Razmotrimo pozitivno nabijenu česticu koja se kreće unutar žice; U referentnom okviru za takvu žicu postoji električno polje oko takve čestice. Međutim, ako se promijenimo u točku gledišta koja dolazi iz tekućeg objekta, tada se neutralni atomi unutar žice počinju pomicati, dok se negativno nabijene čestice čine gušće upakirane zbog kontrakcije duljine (posljedica uzrokovana posebnom relativnošću). Prema tome, postoji električno polje kada se gleda na njegov stacionarni okvir, ali se u njemu pojavljuje kao magnetizam.

Zaključak

Da zaključimo, magnetsko polje može se shvatiti relativističkim sredstvima kao električna sila. Ova veza koja povezuje električnu energiju s magnetizmom kroz teoriju relativnosti ne samo da nam pomaže da bolje razumijemo elektromagnetizam, već otkriva i duboku prirodu Einsteinove teorije relativnosti u našoj percepciji fizičke stvarnosti.