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Hacer campos electroestáticos realmente obedecer "acción a distancia"?

En una teoría electromagnética de la clase, mi profesor introdujo el concepto de "acción a distancia en la física". Él dijo que:

Si dos cargas están, en un muy gran distancia, y si alguno de la carga se mueve, entonces la fuerza asociada con el de los cargos de los cambios instantáneamente. Pero según Einstein, la información no puede viajar más rápido que la velocidad de la luz. Así que los fotones (los portadores de información en la fuerza electromagnética) no puede instantáneamente entregar la información. De modo que podemos asociar un campo con los dos cargos y si cualquier carga se mueve, hay una deformación en ese campo y esta deformación viaja con la velocidad de la luz y transmite la información.

Si el campo de la deformación de la información no puede viajar más de la velocidad de la luz, ¿cómo la fuerza de cambiar instantáneamente a muy grandes distancias?

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Sora Puntos 113

La fuerza no cambia instantáneamente, de manera correcta el campo electromagnético de (y por lo tanto la fuerza ejercida por) una carga eléctrica en movimiento está dada por la Liénard-Wiechert potencial, donde uno puede ver que el efecto de la carga no viajar más rápido que la luz.

17voto

Para agregar a ACuriousMind la respuesta en el Liénard-Weichert potenciales, usted puede poner estas fórmulas en una aún más maravillosamente forma descriptiva ya que se puede derivar de Feynman de la fórmula de la radiación de una carga en movimiento:

$$\vec{E} = -\frac{q}{4\,\pi\,\epsilon_0}\left(\frac{\vec{R}}{R^3}+\frac{R}{c}\frac{\mathrm{d}}{\mathrm{d}t}\left(\frac{\vec{R}}{R^3}\right)+\frac{1}{c^2}\frac{\mathrm{d}^2}{\mathrm{d}t^2}\left(\frac{\vec{R}}{R}\right)\right)$$

Aquí $\vec{R}$ es el vector de la $\vec{R}_2-\vec{R}_q([t])$ unirse a la carga en movimiento la posición, $\vec{R}_q([t])$, evaluados en el retraso de tiempo, $t-\frac{R}{c}$, a la posición fija, $\vec{R}_2$, de el observador. Así que esto de forma explícita muestra de lo finito de la velocidad de propagación de los efectos, como hacer el Liénard-Weichert potenciales, que son también funciones de $\vec{R}_2-\vec{R}_q([t])$ solo. El primer término es simplemente un tiempo de retraso de la versión de la ley de Coulomb, la demora de viajar a la velocidad de la luz. El último término de la magnitud varía como $|R|^{-1}$ y representa un campo de radiación: la energía de forma permanente que se desprenden de la carga y se propagan por el espacio. El medio plazo se cae más rápidamente que el $|R|^{-1}$, y es llamado el campo cercano. Representa la energía que mueva de un lado a otro en el espacio, pero en última instancia no se pierde de la carga. Si el cargo hace un movimiento armónico simple, este término representa una fuerza de reacción de la EM campo en el cargo que está en cuadratura de fase de la oscilación, y por lo tanto la carga neta nula trabajo a lo largo de un ciclo sobre la fuerza.

Feynman se utiliza esta fórmula ampliamente en la década de 1950 el pensamiento acerca de la radiación de sincrotrón.

Por cierto, con dos bonitas derivaciones de la Liénard-Weichert potenciales son, en primer lugar en la sección 21-5 en el Vol 2 de Feynman Lectures on Physics. Sección 25-5 deriva de nuevo, en un relativista discusión haciendo su covariancia Lorentz más explícito.

3voto

Chris Puntos 227

La fuerza no se propaga instantáneamente. Se necesita tiempo para que la información para llegar de un punto a otro.

Usted puede tratar como un instante si usted está trabajando con bastante pequeño distancias y velocidades, pero no lo es. Si alguna vez voy a estudiar la teoría del campo conocerás retardado potenciales que son sólo esto: el campo se propaga a la velocidad de la luz y ya no es visto como instantáneo.

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