Взаємозв'язки електричних полів і магнітні поля є однією з основних ідей у фізиці, і це поняття тісно пов'язане з теорією відносності. У цій статті я поясню, як магнітне поле можна розглядати як електричне поле, до якого застосовується теорія відносності.

Електричні та магнітні поля

Електричні поля походять від електричних зарядів, вони також діють на інші електричні заряди, тоді як магнітні поля випромінюються від рухомих електричних зарядів, і ці діють і на інші рухомі заряди.

Спеціальна теорія відносності

Спеціальна теорія відносності має два постулати: що закони фізики інваріантні при перетвореннях Лоренца між інерціальними системами відліку (тобто вони коваріантні) і що швидкість світла у вакуумі постійна незалежно від будь-якого руху або джерела світла.

Теорія відносності та електромагнетизм

Однак, розглядаючи електромагнетизм щодо цих принципів, застосованих теоріями відносності Ейнштейна, ми дізнаємося, що цей процес демонструє два окремі аспекти, відомі як електромагнітні поля, а саме електричне поле та магнітне поле. Магнітне поле може виглядати як електричне поле в іншій системі в залежності від того, чи рухається спостерігач або джерело відносно один одного.

Магнітне поле як релятивістське електричне поле

Розглянемо позитивно заряджену частинку, що рухається всередині дроту; У системі відліку для такого дроту існує електричне поле навколо такої частинки. Однак, якщо ми перейдемо в точку зору, що виходить від об'єкта, що біжить, то нейтральні атоми всередині дроту почнуть рухатися, в той час як негативно заряджені частинки здаються більш щільно упакованими через скорочення довжини (наслідок, викликаний спеціальною теорією відносності). Отже, існує електричне поле, якщо дивитися на його нерухому рамку, але проявляється в ньому як магнетизм.

Висновок

На закінчення можна сказати, що магнітне поле можна зрозуміти за допомогою релятивістських засобів як електричну силу. Цей зв'язок, що пов'язує електрику з магнетизмом за допомогою теорії відносності, не тільки допомагає нам зрозуміти більше про електромагнетизм, але й розкриває глибоку природу теорії відносності Ейнштейна в нашому сприйнятті фізичної реальності.