Diferència entre revisions de la pàgina «Relativitat especial»

m
bot: -electrostàtica +electroestàtica
m (bot: -electrostàtic +electroestàtic)
m (bot: -electrostàtica +electroestàtica)
Aquest fet presenta un problema fonamental. Per una banda si un corrent elèctric crea un camp magnètic, una càrrega elèctrica en moviment ha de crear un camp magnètic. Però si un observador es mou conjuntament amb la càrrega, o bé no observa cap camp magnètic (perquè per a ell la càrrega no es mou), o bé la llei del camp magnètic induït per un corrent no és la mateixa depenent de la velocitat de l'observador.
 
De fet, si dues càrregues elèctriques romanen immòbils entre si i l'observador, aquest només hauria d'observar la força calculada segons la llei de l'electrostàticaelectroestàtica:
[[Fitxer:AtractionTwoWires.svg|thumb|Dos cables pels quals circula un corrent elèctric experimenten una força d'atracció que es pot interpretar com deguda als camps magnètics que crea el corrent elèctric]].
:<math>\overset{\to }{\mathop{F}}\,_{e}=\frac{1}{4\pi \varepsilon _{0}}\frac{Q_{1}Q_{2}}{r^{2}}\frac{\overset{\to }{\mathop{r}}\,}{r}</math>
Però això és independent de si la velocitat relativa entre les càrregues i l'observador s'ha produït perquè les càrregues s'han posat en moviment o perquè s'ha accelerat l'observador. Un observador pot començar l'experiment mesurant la força entre dues càrregues en repòs a terra, pujar ell a un vagó de tren i en posar-se en marxa el tren, veure com la força entre les càrregues varia.
 
La força magnètica comparada amb la força electrostàticaelectroestàtica és extraordinàriament petita:
 
:<math>\left\| \frac{\overset{\to }{\mathop{F}}\,_{m}}{\overset{\to }{\mathop{F}}\,_{e}} \right\|=\left\| \frac{\frac{\mu _{0}}{4\pi }\frac{Q_{1}Q_{2}}{r^{2}}\overset{\to }{\mathop{v}}\,\times \frac{\overset{\to }{\mathop{r}}\,}{r}}{\frac{1}{4\pi \varepsilon _{0}}\frac{Q_{1}Q_{2}}{r^{2}}\frac{\overset{\to }{\mathop{r}}\,}{r}} \right\|=\mu _{0}\varepsilon _{0}\left\| \overset{\to }{\mathop{v}}\, \right\|\sin \alpha </math>
Lorentz va suggerir la seva transformació com una descripció matemàtica precisa dels resultats dels experiments.
 
Einstein a més d'obtenir les mateixes equacions imposant la constància de la velocitat de la llum per a tots els observadors, va interpretar el significat de la transformació imposant la condició addicional que aplicant aquesta transformació en comptes de la de [[Galileo Galilei|Galileu]] les lleis de la física havien de ser independents de la velocitat relativa entre els observadors (invariants en diferents [[sistema de referència inercial|sistemes inercials]], és a dir, per a diferents observadors). D'aquesta idea va sorgir el títol original de la teoria, "Teoria dels invariables". Va ser [[Max Planck]] qui va suggerir posteriorment el terme "relativitat" per a ressaltar la noció de transformació de les lleis de la física entre observadors movent-se relativament entre si. El fet d'imposar la condició que les lleis de la física siguin invariants obliga en alguns casos a reformular algunes lleis, i en altres certes magnituds han de patir transformacions de l'estil com passa amb la posició i la duració. Per exemple la velocitat i la massa d'un objecte són magnituds que no donen el mateix valor si les mesura un observador o si les mesura un altre que es mou amb determinada velocitat relativa respecte del primer, lleis com la dels camps magnètics apareixen de forma natural aplicant la transformació relativista a la força del camp electroestàtic i apareixen altres fenòmens nous, per exemple, qualsevol força s'ha de transformar igual que una força electrostàticaelectroestàtica per tant hi ha un equivalent "magnètic" de qualsevol tipus de força, l'energia cinètica relativista no és igual a l'energia cinètica clàssica, etc.
 
La relativitat especial estudia el comportament d'objectes i observadors que romanen en repòs o es mouen amb moviment uniforme (i.e., velocitat relativa constant). En aquest cas, es diu que l'observador està en un [[sistema de referència inercial]]. La comparació d'espais i temps entre observadors inercials pot ser realitzada usant les transformacions de *Lorentz. La teoria especial de la relativitat pot predir així mateix el comportament de cossos accelerats quan aquesta acceleració no impliqui forces gravitatòries, en aquest cas és necessària la [[relativitat general]].
 
== Altres resultats de la relativitat especial ==
Aplicant sistemàticament el concepte de què les lleis de la [[física]] són les mateixes per a tots els observadors, la teoria de la relativitat especial porta a la conclusió de què altres magnituds físiques com la [[massa]], la [[quantitat de moviment]] i la [[força (física)|força]] també s'han de transformar en ser mesurades per observadors que es mouen a velocitat constant entre ells. Això permet una interpretació clara de les forces [[magnetisme|magnètiques]] i per tant, permet el desenvolupament de l'[[electromagnetisme]] directament a partir de l'[[electrostàticaelectroestàtica]].
 
Un resultat de l'electromagnetisme (i per tant es pot considerar resultat de la teoria de la relativitat especial) és que les [[ones electromagnètiques]] exerceixen una pressió sobre els cossos que les emeten o les absorbeixen. Aquest resultat era un resultat obtingut a partir de les [[lleis de Maxwell]] abans del desenvolupament de la teoria de la relativitat. [[Albert Einstein|Einstein]] va fer servir aquest resultat per arribar a la conclusió que els objectes en emetre o absorbir ones electromagnètiques perden o guanyen massa respectivament i que les ones electromagnètiques emeses o absorbides són les que tenen aquesta massa perduda o guanyada pels cossos en emetre-les o absorbir-les. A partir d'aquesta conclusió postula l'equivalència entre la massa i l'energia.
1.133.152

modificacions