Релятивистская электродинамика

1. Специальная теория относительности
2. Электродинамика Максвелла
3. Проблемные вопросы специальной теории относительности

Релятивистская электродинамика берёт своё начало в те времена, когда активные исследования проводили шотландский физик, механик и математик Джеймс Клерк Максвелл, а также всемирно известный физик-теоретик Альберт Эйнштейн. Релятивистская электродинамика является разделом электродинамики, и изучает взаимное действие электромагнитного излучения с частицами и средами, которые движутся со скоростями близкими к скорости света.

Она основывается на ключевых формулах Джеймса Максвелла для электромагнитных полей, а также на релятивистских уравнениях перемещения частиц и сред. Данные формулы и уравнения являются базой релятивистской электродинамики в физике. Все формулы, которые описывают законы природы, обязаны быть инвариантными по отношению к преобразованиям Лоренца. К моменту формирования специальной теории относительности (СТО), которая удовлетворяет данному условию, уже существовала электродинамика Максвелла.

Но формулы традиционной механики Ньютона, как выяснилось, были неинвариантными по отношению к преобразованиям Лоренца. По данной причине, специальная теория относительности нуждалась в модификации и правке законов механики. Базой данной модификации и правок было заложено условие выполнения закона сохранения импульса и закона сохранения энергии в закрытых системах, которые заложил Альберт Эйнштейн.

С целью выполнения закона сохранения энергии, во всех инерционных системах отсчёта, потребовалось произвести изменения определения импульса тела. Вместо традиционного импульса в специальной теории относительности релятивистский импульс тела массой m, передвигающегося со скоростью описывается в следующем виде.

Специальная теория относительности

Данный познания основываются на некоторых парадоксах, зафиксированных в формулах Максвелла. Их суть состоит в том, что электромагнитное поле по своей природе является в полной мере релятивистским объектом изучения, поскольку данное изучение простирается с окончательно предельной скоростью, которая ограничивается скоростью света.

Уравнения поля поддерживают схожий вид описания относительно к преобразованиям Лоренца. Данное отмечено во всех инерционных системах отсчёта. Но данное обстоятельство не является окончательным, так как признанные формулы Максвелла обыкновенно применяются в трёхмерном виде, в то же время ковариантная запись пытается привнести им четырёхмерный вид. Релятивистская электродинамика основывается на следующих положениях:

• Единого электромагнитного поля.
• Конечности скорости электромагнитных взаимных действий.

Сложно разобраться самому?

Попробуйте обратиться за помощью к преподавателям

Тип задания Выберите тип заданияКонтрольнаяРешение задачКурсоваяРефератОнлайн-помощьТест дистанционноДипломЛабораторнаяЧертежОтчет по практикеЭссеОтветы на билетыПрезентацияПеревод с ин. языкаДокладСтатьяСочинениеМагистерская диссертацияКандидатская диссертацияБизнес-планПодбор литературыШпаргалкаПоиск информацииРецензияДругое

Предмет

E-mail

Узнать стоимость

это быстро и бесплатно

СТО является дисциплиной о передвижении материальных физических предметов на скоростях, которые сопоставимы со скоростью перемещения света. Релятивистская кинематика в традиционном понятии пользуется некоторым количеством ключевых сведений:

• Масса.
• Координаты.
• Скорость.
• Размер.

Данные сведения являются макроскопическими, и распространяются на механику Ньютона либо её развитие в форме эйнштейневской кинематики. Электродинамика производит введение такой информации, как электрическое и магнитное поле. По данной причине, применение формул Максвелла в известном трёхмерном виде полагает применение терминов, которые отражают магнитное и электрическое поле. Это конкретные сущности, по данной причине, четырёхмерный вид отражения формул электродинамики планирует установление всеобщего либо единого понятия электродинамики, в полной мере соответствующего объекту исследования физических процессов.

Альберт Эйнштейн заключил в основании модификации первых теорий требуемые условия выполнения закона сохранения импульса и закона сохранения энергии в закрытых системах.

Электродинамика Максвелла

Релятивистская теория выстраивается на понятии относительности. Для стопроцентного понятия всех осуществляемых явлений требуется произвести преобразования устаревших формул Джеймса Максвелла и Хендрика Лоренца к формулам электродинамики. Преобразовав формулы Максвелла Альберт Эйнштейн осуществил приравнивание линейных комбинаций напряжённостей полей с напряжённостями полей в новейших координатных данных четырёхмерного формализма.

В данной ситуации законы модификации начали иметь требуемые характеристики, но прямое установление обратных модификаций было существенно труднее. Принимая во внимание электронную теорию Хендрика Лоренца, он придавал формулам в пустоте одинаковый смысл, как и в материальной среде. Это значило, что диэлектрическая постоянная и магнитная восприимчивость приравнивались единице.

Поляризация исследуемой среды оказывается итогом отклонения реальных зарядов, в том числе неполной направленностью элементарных магнитов. По данной причине, традиционный пример формулы релятивистской электродинамики имеет следующий вид.

Пространственные элементы организовывают трёхмерный тензор. В то же время, его именуют тензором натяжения Максвелла. Имеются следствия из постулатов специальной теории относительности. При перемещении объекта со скоростью близкой к скорости света длина объекта находится в зависимости от скорости. При более высокой скорости тела, длина данного объекта будет меньше по ориентации передвижения.

В релятивистской кинематике осуществляют преобразование исключительно диагональные компоненты. В то же время, в релятивистской электродинамике осуществляют преобразование 12 компонент, за исключением диагональных. Определённые показатели в релятивистской электродинамике описывают в виде определённых векторов, в том числе симметрично ориентированных тензоров. Данные линейные изменения иногда могут не соответствовать, но симметричные тензоры фактически постоянно схожи с линейными изменениями векторов.

Не нашли то, что искали?

Попробуйте обратиться за помощью к преподавателям

Тип работы Выберите тип работыКонтрольнаяРешение задачКурсоваяРефератОнлайн-помощьТест дистанционноДипломЛабораторнаяЧертежОтчет по практикеЭссеОтветы на билетыПрезентацияПеревод с ин. языкаДокладСтатьяСочинениеМагистерская диссертацияКандидатская диссертацияБизнес-планПодбор литературыШпаргалкаПоиск информацииРецензияДругое

Предмет

E-mail

Узнать стоимость

это быстро и бесплатно

Проблемные вопросы специальной теории относительности

В релятивистской кинематике макроскопических объектов, зачастую, познания обеспечиваются в теоретической форме, не имеющей практических свидетельств. По данной причине, постулаты о лимитах скорости всех взаимных действий, включая гравитационные, нуждаются в опытном доказательстве. Данные познания в данный момент времени нет возможности получить при помощи экспериментов.

Аналогичные случаи возникают со стороны проблемы использования преобразований Лоренца при перемещении предметов на скорости, приближённой к скорости света. После появления специальной теории относительности не прекращаются множественные обсуждения, связанные с применением научных методик доказательства опытным путём всех разработанных теоретических познаний.

Экспериментальные исследования всех положений специальной теории относительности возможно начать лишь в далёком будущем. Но споры при теоретических исследованиях в релятивистской электродинамике будут продолжаться длительное время. Методическая база для изучения специального курса физики разработана довольно большая, по данной причине данная база находится под пристальным внимание многих учёных с мировым именем.