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¿Por qué dice Einstein que surgen contradicciones al tratar el campo EM como líneas de fuerza?

EDITAR - He incluido el contexto de la cita que me interesa, ya que la gente parece estar tan desconcertada por la cita de Einstein como yo:


En un discurso de 1920, Einstein dice lo siguiente

Piensa en las olas en la superficie del agua. Aquí podemos describir dos cosas totalmente diferentes. O bien podemos observar cómo la superficie ondulante que forma la frontera entre el agua y el aire se altera en el curso del tiempo; o bien -con la ayuda de pequeños flotadores, por ejemplo- podemos observar cómo la posición de las partículas separadas del agua se altera en el curso del tiempo. Si la existencia de tales flotadores para seguir el movimiento de las partículas de un fluido fuera una imposibilidad fundamental en la física -si, de hecho, no se pudiera observar nada más que la forma del espacio ocupado por el agua a medida que varía en el tiempo-, no tendríamos ninguna base para suponer que el agua está formada por partículas móviles. Pero de todos modos podríamos caracterizarla como un medio.

Tenemos algo así en el campo electromagnético. Pues podemos imaginarnos el campo como si estuviera formado por líneas de fuerza. Si queremos interpretar estas líneas de fuerza para nosotros como algo material en el sentido ordinario, estamos tentados a interpretar los procesos dinámicos como movimientos de estas líneas de fuerza, de tal manera que cada línea de fuerza separada es seguida a través del curso del tiempo. Sin embargo, es bien sabido que esta forma de considerar el campo electromagnético conduce a contradicciones.

Generalizando debemos decir lo siguiente: - Se puede suponer que hay objetos físicos extendidos a los que no se puede aplicar la idea de movimiento. No se puede pensar en ellos como si estuvieran formados por partículas que se dejan seguir por separado a través del tiempo. En el lenguaje de Minkowski esto se expresa de la siguiente manera:- No toda conformación extendida en el mundo cuatridimensional puede ser considerada como compuesta de hilos del mundo. La teoría especial de la relatividad nos prohíbe suponer que el éter esté formado por partículas observables a través del tiempo, pero la hipótesis del éter en sí misma no entra en conflicto con la teoría especial de la relatividad. Sólo debemos estar en guardia para no atribuir al éter un estado de movimiento. ( http://www-groups.dcs.st-and.ac.uk/~historia/Extras/Einstein_ether.html )

He visto muchas animaciones que hacen exactamente esto, representando las líneas de fuerza como cambiantes a través del tiempo. Por ejemplo: https://www.youtube.com/watch?v=VdoL8IOwJw0 (vaya al final del vídeo, o mire los minutos 1:53-2:08 , 7:31-7:48)

¿Cuáles son las contradicciones de las que habla Einstein aquí?

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Ian Agol Puntos 33953

Es porque los campos magnéticos y eléctricos transformar entre sí en función de su marco intercial y, por tanto, las líneas de campo no son una propiedad intrínseca invariante del espacio.

En un marco, usted podría tener una región donde sólo hay un campo magnético uniforme $\vec B$ , de modo que cualquier carga estacionaria permanece clásicamente en reposo. Sin embargo, visto desde un marco que se mueve normal a la dirección de este campo magnético, los campos ahora se convierten:

$$\vec {E'} = \gamma\vec V\times \vec B, \quad \vec {B'} = \gamma\vec{B} $$

En este marco, una carga estacionaria será ahora acelerada por el campo eléctrico $E'$ .

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