Если вы видите это сообщение, значит, произошла проблема с загрузкой файлов в стилей (CSS) нашего сайта. Попробуйте сбросить кэш браузера (Ctrl+F5).
Если это не поможет, а вы находитесь в регионе, где возможны ограничения интернет-трафика с российских серверов - воспользуйтесь VPN.
Вход
Быстрая регистрация
Если вы у нас впервые: О проекте FAQ
3

Почему при бесконечной скорости света невозможен электромагнетизм?

VladimirFomin [4.5K] 13 лет назад 

В основу специальной теории относительности Эйнштейна положен, во-первых, принцип относительности, согласно которому все законы природы одинаковы во всех инерциальных системах отчёта, то есть нет различия между состоянием покоя и состоянием равномерного и прямолинейного движения; во-вторых, принцип постоянства скорости света: скорость света в вакууме не зависит от движения источников и, следовательно, одинакова во всех системах отчёта. Одним из следствий преобразований Лоренца является то, что движущийся со скоростью v стержень имеет более короткую длину, чем неподвижный, и его длина равна L=L0*sqrt(1-v^2/c^2), где с=3*10^8 м/с – скорость света. Ясно, что движущийся стержень не становился бы короче неподвижного, если бы скорость света была бесконечной величиной, то есть тогда всегда было бы L=L0. Объясните, почему при бесконечной скорости света нельзя было бы объяснить электромагнетизм.

Chromer [546K]
Не буду писать ответ, потому что Вам нужны выкладки. Но, поскольку СТО является спорной предпосылкой, не имеет смысла что-либо выстраивать, отталкиваясь от нее. А тем более, включая в нее еще одну, не менее спорную.
По СТО хорошо рассказано здесь http://sceptic-ratio.narod.ru/fi/dogma.htm
  —  13 лет назад 
VladimirFomin [4.5K]
Я привёл ниже популярное изложение параграфа "Электромагнетизм, как релятивистский эффект".  —  13 лет назад 
VladimirFomin [4.5K]
Очень существенный момент: прямолинейное равномерное движение - свободное движение, движение по инерции. А уж заряды в проводнике с током движутся точно никак не свободно, а под воздействием электрического поля, действующего на них. Надо начинать критику с электромагнетизма, а не с СТО. Где опыт, подтверждающий, что свободное прямолинейное равномерное движение заряда порождает магнитное поле?  —  13 лет назад 
Chromer [546K]
Я не критиковал, что Вы! Вопрос заинтересовал, но я не нашел возможности даже попытаться отвечать, и объяснил, почему. Но и мимо не смог пройти))) Типа, показал заинтересованность. Жаль, что кроме Вас никто не ответил.  —  13 лет назад 
комментировать
1

Приведу цитату из своего ответа на другой вопрос:

А теперь по существу: Максвелл просто объединил несколько известных фактов:

  • Закон электромагнитной индукции (изменение магнитного поля рождает электрическое)
  • Закон Гаусса-Остроградского
  • Свойство того, что силовые линии магнитного поля замкнуты
  • Закон полного тока

Добавил для этого уже индуктивно появление магнитного поля при изменении электрического, ввёл вихревое электрическое поле..

Далее действуя также индуктивно ввёл понятие э/м волны, что вполне было логичным (если имеются два взаимопорождаемых процесса, то получатся автоколебания)..

Он составил уравнения и начал решать для простейших случаев (например плоская волна)..

И вот тут и получилась константа с, что сиречь скорость волны..

Причём эта скорость получается из соотношений в частности индуктивности и ёмкости..

А далее уже был Пуанкаре и далее по тексту..

Эффекты, порождаемые в СТО - это следствие ограничения скоростей передачи физического взаимодействия, а не наоборот..

система выбрала этот ответ лучшим
2

Может, я неправ, но как по мне, бесконечная скорость света и электромагнетизм противоречат друг другу чисто потому, что электромагнитная волна - волна. А значит, у неё есть определённая связь между длиной волны и частотой: их произведение равно скорости распространения волны.

То, что свет - волновой процесс, стало известно ещё во времена Ньютона, а уж после Гюйгенса вообще стало аксиомой. И длину волны тоже научились измерять примерно в то же время. А вот частоту - ещё не умели.

Но потом научились измерять и частоту. Пусть сначала не света, а радиоволн. Для радиоволн можно одновременно и независимо измерить и частоту, и длину. Если бы скорость света была бесконечной, значит, что-то одно из этого тоже должно было бы быть бесконечным, но это противоречит экспериментальным фактам. А раз факты вот такие, и раз свет, а тем более радиоволны именно волны, то скорость их распространения не может быть бесконечно большой.

1

Постулат теории относительности о том, что скорость света является предельной скоростью распространения взаимодействий, и преобразования Лоренца взяты не из пустого места, а исходя из представления, что электрический заряд, движущийся прямолинейно и равномерно, создаёт магнитное поле, которой действует на другой такой же заряд, движущийся прямолинейно и равномерно с той же скоростью, и это магнитное поле является силой притяжения между ними, в то время, как находясь в покое, эти два одинаковых заряда вовсе не притягиваются друг к другу, а отталкиваются друг от друга благодаря электрическому полю, что противоречит принципу относительности, согласно которому нет различий между состоянием покоя и состоянием прямолинейного равномерного движения. Поэтому если кому-то не нравятся выводы СТО, то он должен был бы подвергнуть скепсису теорию электромагнетизма, а не СТО. Только СТО объясняет притяжение в данном случае. Представьте себе проводник с током, например, электролит в виде раствора поваренной соли, в котором положительные ионы Na движутся слева направо cо скоростью V1 относительно неподвижного стола, а отрицательные ионы Cl движутся справа налево со скоростью V2 относительно неподвижного стола. Представьте себе положительный заряд, движущийся слева направо с той же самой скоростью V1, с какой движутся в электролите положительные ионы Na. В инерциальной системе отсчёта, связанной со столом, прямолинейное равномерное движение зарядов в проводнике создаёт магнитное поле, которое действует на заряд, движущийся прямолинейно и равномерно, притягивая его к проводнику с током. Теперь перейдём в другую инерциальную систему отсчёта, связанную с положительным зарядом, движущимся прямолинейно и равномерно, в которой этот заряд покоится. На покоящийся электрический заряд магнитное поле не может действовать, но на него может действовать только электрическое поле. И возникновение этого электрического поля можно объяснить только лоренцевым сокращением длин движущихся предметов: положительные ионы Na в проводнике-электролите покоятся относительно этого положительного заряда, а отрицательные ионы CL движутся относительно него справа налево со скоростью V1+V2, и, согласно формулам Лоренца, на которых основана теория относительности, если расстояние между двумя положительными ионами Na равно L0, то расстояние между двумя отрицательными ионами Cl будет меньше , то есть будет равно L0*sqrt(1-(V1+V2)^2/c^2), то есть на единицу длины проводника отрицательных ионов Cl будет приходиться больше, чем положительных ионов Na, возникнет электрическое поле отрицательного заряда, которое будет притягивать положительный заряд к проводнику с током. Если бы СТО была не верна, если бы верны были не формулы преобразования Лоренца, а формулы преобразования Галилея, то невозможно было бы объяснить это притяжение заряда к проводнику с током в системе отсчёта, связанной с зарядом, движущимся прямолинейно и равномерно.

Если кому-то не нравится СТО, то начинать критику надо было не с СТО, а с основ электромагнетизма, например, требовать показать опыт, в котором возникала бы сила притяжения между двумя одинаковыми электрически заряженными частицами, движущимися прямолинейно и равномерно. Что касается магнитного поля, создаваемого проводником с током, то, во-первых, заряды в проводнике дрейфуют, а не движутся прямолинейно и равномерно, если это не сверхпроводник, находящийся при температуре абсолютного нуля. Во-вторых, движение зарядов в проводнике под действием электрического поля является не равномерным, а ускоренным, причём, существует длина свободного пробега. В-третьих, происходит взаимодействие между электронами и атомами кристаллической решётки в металле, взаимодействие между ионами в электролите, взаимодействие между ионами и атомами воды раствора. Можно найти массу причин для возникновения этого магнитного поля, и нет оснований думать, что именно дрейф зарядов, накладывающийся на тепловое хаотическое движение, порождает это поле. Очень существенным является то, что это движение ускоренное, а не равномерное, даже в сверхпроводнике, находящемся при температуре абсолютного нуля. Не могу припомнить описание опыта, доказывающего то, что прямолинейное и равномерное движение электрического заряда порождает магнитное поле, то есть экспериментальное подтверждение формулы Био-Савара-Лапласа.

Грустный Роджер [523K]
"Постулат теории относительности о том, что скорость света является предельной скоростью распространения взаимодействий"

Это не постулат. Постулат - одинаковость скорости света во всех инерционных системах отсчёта. А вот то, что оная скорость оказывается предельной для всех систем (и как показано в ОТО, для неинерцонных тоже), - это уже с_л_е_д_с_т_в_и_е из такого постулата.
  —  5 лет назад 
комментировать
0

Я заранее приношу извинения за "топорность" своих высказываний и хочу оговориться, что это не ответ на вопрос в строгом смысле слова. Не хочу плодить комментарии, поэтому скажу несколько слов здесь.

Вопрос напоминает мне логическую загадку, хотя я понимаю, что отвечать нужно бы с серьезными аргументами))) Ваш ответ, Владимир, лишний раз это доказывает.

В комментарии я пытался высказаться, но как-то смазано это получилось. Я вот о чем.

Дело не только в том, что СТО ныне оспаривают. Это лишь первая преграда. Вторая такова: почему я должен делать допущение о бесконечной скорости света? При чем тут ОТО и СТО? Они-то как раз утверждают конечность скорости. Какова предпосылка такого допущения? Я просто хочу понять, почему возник такой вопрос.

Лично я бы начал рассмотрение даже не с природы электромагнетизма, а с природы волны вообще, и света как частного случая волны. До сих пор у меня складывалось впечатление, что принципиальная природа волны едина. Если эффект Допплера справедлив для любой волны, то так оно, наверное, и есть. Мы имеем источник колебаний и среду распространения. Тут я согласен со "скептиками", ссылку на которых давал, что волна не может распространяться в абсолютном вакууме, и есть смысл говорить о некоем "эфире"))) А коли так, то мы имеем дело с материей (как бы она ни называлась), у которой своя "инертность" - максимально возможная скорость передачи энергии (если можно так выразиться). Эта скорость определена природой материи, среды распространения. И эта скорость является конечной величиной. Для волны в воде - одна, для звуковой волны - другая, для световой - третья. Думаю, еще какая-нибудь волна способна двигаться и быстрее скорости света, но сейчас не об этом.

Скорость света не может принимать бесконечных значений, а значит, и невозможен магнетизм - таким мог бы быть ответ, но он не отвечает на вопрос)))

Еще раз извиняюсь. Я всего лишь дилетант, которого заинтересовал вопрос.

Хунвейбин [90.3K]
Жуть, я половины слов из вашей с Владимиром переписки не понимаю...)  —  13 лет назад 
Chromer [546K]
Брось, ты кокетничаешь)  —  13 лет назад 
Хунвейбин [90.3K]
Разве что немного преувеличиваю, этот и предшествующий вопросы Владимира меня просто убили)  —  13 лет назад 
Chromer [546K]
Хорошо, ты просто пошутил) Вопрос меня тоже "обескуражил". Я сначала даже отвечать не стал, написал камент.  —  13 лет назад 
VladimirFomin [4.5K]
Да, движение света можно рассматривать как движение волны в эфире, с поправкой на релятивистский эффект. Вот по этой ссылке подробно об этом
http://ateist.spb.ru/mw/sto.htm
Выкладки несложные.
  —  9 лет назад 
все комментарии (еще 1)
комментировать
Знаете ответ?
Есть интересный вопрос? Задайте его нашему сообществу, у нас наверняка найдется ответ!
Делитесь опытом и знаниями, зарабатывайте награды и репутацию, заводите новых интересных друзей!
Задавайте интересные вопросы, давайте качественные ответы и зарабатывайте деньги. Подробнее..
регистрация