כי מטען חשמלי מרגש יוצרסביב עצמו, הוא מורכב יותר מאשר מאפיין של מטען כי הוא נייח. באוויר, במקום שהמקום אינו מוטרד, ההאשמות מאוזנות. לכן, הוא נקרא מגנטי ניטרלי חשמלית.
הבה נבחן ביתר פירוט את התנהגות מטען כזה בנפרד, בהשוואה למצב נייח, ונחשוב על עקרון גלילאו, ובו בזמן על התיאוריה של איינשטיין: עד כמה היא עקבית במציאות?
ההבדל בין חיובים נעים נייח
חיוב יחיד, עדיין, יוצרשדה חשמלי, אשר יכול להיקרא תוצאה של דפורמציה של האתר. וגם מטען חשמלי נעים יוצר שדות חשמליים ומגנטיים. הוא מזוהה רק על ידי מטען אחר, כלומר, מגנט. מתברר כי החיובים נייחים מרגש באתר אינם שווים זה לזה. בתנועה אחידה ומובנית, המטען לא יקרין ולא יאבד אנרגיה. אבל מאז חלק ממנו הוא בילה על יצירת שדה מגנטי, האנרגיה של תשלום זה יהיה פחות.
דוגמה להקלת ההבנה
קל יותר לדמיין זאת עם דוגמה.אם ניקח שני מטענים נייחים זהים ונניח אותם זה מזה כך שהשדות לא יוכלו לקיים אינטראקציה, אחד מהם יישאר כמו שהוא והשני יועבר. מטען נייח בתחילה ידרוש האצה, שתיצור שדה מגנטי. חלק מהאנרגיה של שדה זה תעבור לקרינה אלקטרומגנטית המכוונת לחלל האינסופי, שכבר לא תחזור ככוח האלקטרו-מניע של אינדוקציה עצמית כשהוא נעצר. בעזרת חלק אחר מאנרגיית הטעינה, ייווצר שדה מגנטי קבוע (בהנחה שקצב טעינה קבוע). זוהי אנרגיית העיוות של האתר. בתנועה אחידה, השדה המגנטי יישאר קבוע. אם במקביל נשווה שני מטענים, אז לזו שנע יהיה פחות אנרגיה. זאת בשל השדה האלקטרומגנטי של המטען הנע, עליו עליו להוציא אנרגיה.
לפיכך, מתברר כי בשניהםחיובי מצב ואנרגיה שונים מאוד. השדה החשמלי פועל על מטענים נייחים ונעים. אך האחרון מושפע גם מהשדה המגנטי. לכן יש לו פחות אנרגיה ופוטנציאל.
העברת מטענים ועקרון גלילאו
ניתן לעקוב אחר מצב שני האישומיםגוף פיזי נייד ונייח שאין בו חלקיקים טעונים נעים. ניתן להכריז כאן באופן אובייקטיבי על העיקרון של גלילאו: לא ניתן להבחין בין גוף פיזי וחסר חשמל החשמלי שנע באופן אחיד וישר ישר, לעומת מה שנמצא במנוחה ביחס לכדור הארץ. מתברר שגופים ניטרליים לחשמל וגופים טעונים מתבטאים בצורה שונה במנוחה ובתנועה. לא ניתן להשתמש בעקרון של גלילאו באתר ולא ניתן להחיל אותו על גופים טעונים נייחים ונייחים.
חוסר עקביות של העיקרון לגופים טעונים
תיאוריות ועבודות על אותם תחומים שיוצריםמטען חשמלי נע, הצטבר הרבה היום. לדוגמא, Heaviside הראה שהווקטור החשמלי שנוצר על ידי המטען הוא רדיאלי לכל אורכו. קווי הכוח המגנטיים, שנוצרים על ידי מטען נקודתי במהלך התנועה, הם מעגלים, ובמרכזיהם ישנם קווי תנועה. מדען אחר, סירל, פתר את בעיית חלוקת המטען בתחום בתנועה. נמצא שהוא מייצר שדה הדומה למה שיוצר מטען חשמלי נע, למרות העובדה כי האחרון אינו כדור, אלא ספרואיד דחוס, שבו ציר הקוטב מכוון לכיוון התנועה. מאוחר יותר, מורטון הראה שבתוך כדור מחשמל בתנועה, הצפיפות על פני השטח לא תשתנה, אך קווי הכוח כבר לא ישאירו אותו בזווית של 90 מעלות.
האנרגיה הסובבת את הכדור גדלה כאשראת תנועתו מאשר כאשר הכדור נמצא במנוחה. זאת מכיוון שבנוסף לשדה החשמלי מופיע גם שדה מגנטי סביב הכדור הנע, כמו במקרה של מטען. לכן, על מנת לבצע את העבודה, המהירות עבור הכדור הטעון תהיה גבוהה יותר מזו שהיא ניטרלית חשמלית. יחד עם המטען, גם המסה האפקטיבית של הכדור תגדל. המחברים בטוחים כי הדבר נובע מהאינדוקציה העצמית של זרם ההסעה, שהמטען החשמלי הנע יוצר מראשית התנועה. לפיכך, העיקרון של גלילאו מוכר כבלתי נסבל לגופים טעונים חשמל.
הרעיונות והאתר של איינשטיין
ואז מתברר מדוע איינשטייןלא הקצה מקום לשידור בתחנת השירות. ואכן, עצם ההכרה בנוכחות האתר כבר הורסת את העיקרון לפיו שוויון בין מסגרות ייחוס אינרציאליות ועצמאיות. והוא, בתורו, הוא הבסיס של ה- SRT.
