En un video escuché que según la relatividad especial, la fuerza magnética es la fuerza eléctrica, pero parece diferente debido a un marco de referencia diferente. ¿Es esto cierto?

Answer 1

Una fuerza eléctrica en un marco de referencia es una fuerza magnética en otro marco de referencia. Y: una fuerza magnética en un marco de referencia es una fuerza eléctrica en otro marco de referencia. La asignación de una fuerza a una clasificación eléctrica o magnética es subjetiva, ya que varía con el marco de referencia del observador.

Esta intercambiabilidad de las fuerzas eléctricas y magnéticas está realmente implícita en las Leyes de Faraday, que se escribieron mucho antes de las ecuaciones de Maxwell. El concepto de fuerza electromotriz es consistente con esta intercambiabilidad.

Al principio, Faraday fue criticado en parte porque algunas de sus leyes parecen contradecir la mecánica de Newton. Las ecuaciones de Maxwell incorporan las leyes de Faradays, por lo que incorporan estas contradicciones.

Newton consideraría muy extraño que pudiera haber dos “explicaciones” del mismo fenómeno utilizando dos fuerzas completamente diferentes. En su bood ‘Principia’, las fuerzas son invariables a la invariancia galileana. La idea de que la naturaleza de una fuerza cambia con quién la mide es desde un punto de vista newtoniano muy extraña.

Faraday siguió adelante y dedujo sus Leyes del experimento. No trató de explicarlos con conceptos newtonianos. Faraday fue la primera persona en dibujar campos eléctricos y magnéticos. Todos los que trabajaban en el problema intentaron recrear los ‘Principia’ de Newton. Faraday dibujó cosas extrañas llamadas “campos de fuerza” que no parecían encajar en Principia.

Faraday puede ser el verdadero físico disléxico. Algunas personas han especulado que Eisntein era un disléxico, pero su facilidad con las matemáticas parece contradecir eso. Einstein realmente leyó muy bien y ayudó a desarrollar el análisis tensorial y un campo matemático extremadamente disléxico. Faraday evitó las matemáticas formales e incluso se quejó de lo incomprensible que es.

Puede que Faraday no se haya molestado por la intercambiabilidad de los campos electromagnéticos porque no pudo verlo. Supongamos que usted fuera un físico disléxico trabajando en fuerzas. Si ve que las letras cambian de un lado a otro constantemente, puede que no le moleste ver que las fuerzas cambian de un lado a otro constantemente.

Einstein no descubrió las leyes de Faradays. Sin embargo, Einstein vio las contradicciones entre las Leyes de Faraday y la física newtoniana. Eisntein no descubrió la intercambiabilidad entre los campos eléctricos y magnéticos. Sin embargo, Einstein vio que la intercambiabilidad era un problema en física porque NO era un disléxico.

Parte de su tendencia a evitar la mecánica newtoniana puede ser una dificultad para comprenderlo. Faraday puede haber sido un disléxico. Su hipotética dislexia le dificultaba hacer una prueba matemática formal, en la que Principia se basa en gran medida.

Einstein desarrolló la relatividad en parte para resolver estas contradicciones entre las ecuaciones de Maxwell y la física newtoniana. Sin embargo, muchas de estas contradicciones.

El marco de referencia es un concepto ideal, no una tautología. Tautologías e ideales no son lo mismo. El concepto de marco de referencia limita el tipo de instrumento de medición que utiliza el observador.

El marco de referencia es una idealización de la mesa o estante de laboratorio a la que los ingenieros conectan sus instrumentos de medición. El marco de referencia consiste en un conjunto de cuerpos corporales que, en principio, pueden usarse como partes de instrumentos de medición.

El estante ideal usado en un laboratorio tiene copias del mismo instrumento de medición, que tienen composiciones y estructura idénticas, a intervalos igualmente espaciados. Por lo tanto, en el estante ideal, todos los instrumentos de medición viajan con la misma velocidad precisa.

El bastidor ideal no muestra signos de tensión mecánica. Por lo tanto, no hay fuerza mecánica en el bastidor ideal. Esto es realmente lo que separa el marco inercial del marco de referencia. Un marco inercial es un marco de referencia donde no hay fuerza mecánica que actúe sobre los instrumentos.

Entonces, si necesita una imagen heurística que explique el concepto de marco inercial, piense en la mesa de laboratorio más perfecta del universo. Esta tabla tiene una extensión infinita. Tiene un número infinito de relojes y reglas de composición idéntica con un espaciado infinitesimal fijo que nunca cambia. No hay vibraciones que perturben el espacio entre los relojes y las reglas. No hay fuerza mecánica que actúe sobre la mesa, por lo que no hay tensión en los relojes ni en el material que los conecta. Todos estos relojes y reglas envían mensajes a un observador central utilizando una fuerza que se propaga en c, la velocidad de la luz en el vacío.

Este bastidor ideal no puede existir en esta descripción precisa. Por ejemplo, no hay nada físico como un reloj de tamaño infinitesimal. Sin embargo, los científicos e ingenieros pueden hacer una muy buena aproximación de este estante ideal para experimentos específicos.

Entonces, la relatividad, como toda física, se basa en un sistema ideal que puede aproximarse de hecho. La física newtoniana implica hipótesis similares, pero generalmente no tenemos que pensar en ello. Por ejemplo, no hay fuerzas conocidas que se propaguen a velocidad infinita.

Los cuerpos no tienen que ser utilizados directamente para una medición. Por ejemplo, las moléculas de líquido utilizadas en el experimento de Fizeau se analizan como un marco de referencia. Las moléculas están igualmente espaciadas, sus velocidades promediadas en el tiempo son constantes y no están sujetas a estrés, excepto en los extremos del tubo que transporta el líquido. Entonces, las moléculas son observadores en el sentido relativista tanto como los astronautas en el hipotético experimento gemelo. Entonces, los resultados del experimento de Fitzeau son consistentes con la validez de la suma relativista de las velocidades.

Answer 2

Cuando cambia los marcos de referencia, los campos eléctrico y magnético se “mezclan”. Por ejemplo, lo que parece ser un campo puramente magnético en un marco de referencia podría verse como una combinación de campos eléctricos y magnéticos en un marco de referencia diferente.

Debido a esto, consideramos que los campos eléctricos y magnéticos son diferentes manifestaciones del campo electromagnético más fundamental. La cantidad de cada uno presente depende en cierta medida del marco de referencia que elija.

Dicho esto, vale la pena recordar que [matemáticas] A = E ^ 2 – B ^ 2c ^ 2 [/ matemáticas] (en unidades SI) es una cantidad invariante de Lorentz. Esto significa, por ejemplo, que nunca se puede pasar de un campo eléctrico puro [matemático] (A> 0) [/ matemático] a un campo magnético puro [matemático] (A <0) [/ matemático] o viceversa simplemente cambiando los marcos de referencia. Esto significa que los campos eléctricos y magnéticos no son exactamente lo mismo, a pesar de estar muy íntimamente relacionados.

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La fuerza magnética está relacionada con el flujo de corriente. Esto es prácticamente un desconocido. Cuando era estudiante de ingeniería (y en clases de física) tratamos de explicar la relación entre el flujo de corriente y el campo magnético resultante. ¿Se ha desarrollado una respuesta razonable desde la década de 1950? Sin embargo, si no fuera cierto, piense en lo que no podría funcionar en su hogar. IE: Cualquier dispositivo con motor eléctrico. Cualquier traición por cambiar el voltaje. Tesla podría haber perdido su batalla con Edison. Damos por sentado la teoría eléctrica, pero usted presenta su lista de usos eléctricos.