Hoe kan een magnetisch veld gewoon een elektrisch veld zijn met de relativiteitstheorie?

De onderlinge relaties van elektrische velden enmagnetische veldenDe eerste twee begrippen zijn een van de basisbegrippen in de fysica, en dit concept is nauw verbonden met de relativiteitstheorie. In dit artikel zal ik uitleggen hoe het mogelijk is dat het magnetisch veld kan worden beschouwd als een elektrisch veld waarop de relativiteitstheorie van toepassing is.

Elektrische velden en magnetische velden

Elektrische velden komen van elektrische ladingen, ze oefenen ook krachten uit op andere elektrische ladingen terwijl magnetische velden uitstralen van bewegende elektrische ladingen en deze werken ook op andere bewegende ladingen.

Speciale Relativiteitstheorie

De speciale relativiteitstheorie heeft twee postulaten: dat de wetten van de fysica invariant zijn onder Lorentz-transformaties tussen inertiale referentiekaders (d.w.z. dat ze covariant zijn) en dat de snelheid van het licht in het vacuüm constant is, ongeacht welke beweging of licht

Relativiteit en elektromagnetisme

Wanneer we echter elektromagnetisme beschouwen met betrekking tot deze principes zoals toegepast door Einstein's relativiteitstheorieën, ontdekken we dat dit proces twee afzonderlijke aspecten aantoont die bekend staan als elektromagnetische velden, namelijk elektrisch veld en magnetisch veld. Een magnetisch veld kan in een ander frame verschijnen als een elektrisch veld, afhankelijk van of de waarnemer of de bron in beweging is ten opzichte van elkaar.

Magnetisch veld als relativistisch elektrisch veld

Laten we een positief geladen deeltje beschouwen dat zich in een draad beweegt; in het referentiekader van een dergelijke draad bestaat er een elektrisch veld rond dat deeltje. Als we echter veranderen in het gezichtspunt dat afkomstig is van een lopend object, dan beginnen neutrale atomen in de draad te bewegen terwijl negatief geladen deeltjes dichter verpakken lijken te zijn door lengtecontractie (een gevolg veroorzaakt door de speciale relativiteitstheorie). Bijgevolg bestaat er een elektrisch veld als het tegen zijn stilstaande frame wordt bekeken, maar verschijnt als magnetisme erin.

Conclusies

Tot slot kan een magnetisch veld door middel van relativistische middelen worden begrepen als een elektrische kracht. Deze verbinding tussen elektriciteit en magnetisme door de relativiteitstheorie helpt ons niet alleen veel om meer over elektromagnetisme te begrijpen, maar onthult ook de diepgaande aard van Einstein's relativiteitstheorie in onze perceptie van de fysieke werkelijkheid.