О магнитном поле точечного заряда (перенесено из Жизни)

[perasperaadastra]

Современная физическая реальность - это набор парадоксов в которых физики чуствуют себя так же как эзотерики в своих сектах. Никто их не понимает, спорят с ними, и объяснить они ничего не могут внятно, без элементов веры, но уверены что то что они знают это и есть "реальность в которой мы живем".

Это совершенно не так. Современные теории полностью соответствуют нашим экспериментальным наблюдениям до сего дня. Я не понимаю, почему вы решили, что такой эмпирический подход основан на "элементах веры". Все парадоксы возникают исключительно в том случае, когда используется устаревшая теория для объяснения выводов какой-либо усовершенствованной теории (парадокс близнецов, например, является таковым только в рамках ньютоновской физики). Насколько нам известно, единственные ограничения современных физических теорий заключаются в невозможности экспериментально проверить некоторые выводы - однако, эта ситуация меняется с каждым днем (взять тот же бизон хиггса). Иными словами, все современные (общепринятые) теории соответствуют имеющимся экспериментальным наблюдениям, но не все теории могут быть полностью экспериментально проверены. Так же механика Ньютона работала очень хорошо до тех пор, пока не понадобилось посмотреть, что происходит на больших скоростях. Когда оказалось, что ньютоновская механика не соответствует новейшим экспериментальным наблюдениям, пришлось пересмотреть всю теорию. В результате появилась СТО. Когда-нибудь будут сделаны новые экспериментальные наблюдения, которым СТО не будет соответствовать — тогда придется снова пересмотреть теорию.

[Fortinbras]

Ньютовская теория не соответсвовала электромагнетизму Максвелла.

Ну как бы движуешся электрический заряд должен производить магнитное поле. Возникает вопрос - относительно чего движующийся?

Статья Энтштейна с принципами СТО называлась , "On the Electrodynamics of Moving Bodies",

[zVlad]

Ньютовская теория не соответсвовала электромагнетизму Максвелла.

Ну как бы движуешся электрический заряд должен производить магнитное поле. Возникает вопрос - относительно чего движующийся?

Статья Энтштейна с принципами СТО называлась , "On the Electrodynamics of Moving Bodies",

Я бы сказал так - ньютоновская теория не рассматривала электомагнитизм.

А что Вы думаете о призводстве магнитного поля одиночным движущимся зарядом? Кстати, это тема этого топика.

Статью я ту распечатал и читал. Но не всю, а только до определенного момента где я вижу логические натяжки у Эйнштейна. О чем писал выше на 4-ой странице этого топика ближе к середине страницы.

[Flash-04]

А меня научили в моем институте представлять элетромагнитную волну как циклическое превращение электрического поля в магнитное и обратно. Чем это представление хуже? Колебательный контур состоит из конденсатора и катушки. Прикладывая к нему постоянное напряжения мы получаем переменный ток движимый преобразованием электрического поля в магнитное и обратно. Что такое излучатель радиостанции? Это тот же контур только обкладки конденсатора раскрыты в пространство и тем самым волна возбужденная в выходном контуре уходит в пространство. Но процесс преобразования электрического поля в магнитное и обратно при этом остается.

и да, и нет. Вот давайте посмотрим современное понимание феномена "электромагнитное поле":
https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%AD%D0 ... 0%BB%D0%B5

Электромагни́тное по́ле — фундаментальное физическое поле, взаимодействующее с электрически заряженными телами, а также с телами, имеющими собственные дипольные и мультипольные электрические и магнитные моменты. Представляет собой совокупность электрического и магнитного полей, которые могут, при определённых условиях, порождать друг друга, а по сути являются одной сущностью, формализуемой через тензор электромагнитного поля.

это именно то что я вам говорил: нет независимых сущностей "электрическое" и "магнитное" поле, а есть проявления электрическое и магнитной составляющей электромагнитного поля. Ведь как мы ощущаем что это поле есть? По возмущению движения электрических зарядов, других способов нет.
Насчёт электромагнитных волн и фотонов. Беда в том что мы сейчас имеем "классическую" квантовую физику, которая с одной стороны обьясняет набор наблюдаемых феноменов, но с другой стороны не дает понятия что там "за кулисами". При уменьшении масштаба расстояний, электромагнитное взаимодействие перестает вести себя как классическая волна, и фотон по сути не может быть описан как "пучок" электромагнитных колебаний. Т.е. при определенных условиях можно получить экспериментальное соотвествие такой модели, но есть ситуации когда наблюдаемые явления не могут быть описаны такой моделью. Обьяснение этому только одно: "химера" электромагнитного поля более сложна и при определенных условиях может соотвествовать упрощённым математическим моделям как уравнения Максвелла, уравнениям квантовой электродинамики и пр.
В общем известная аналогия "слон и слепые мудрецы" который ощупывают то хвост, то хобот.

[zVlad]

А меня научили в моем институте представлять элетромагнитную волну как циклическое превращение электрического поля в магнитное и обратно. Чем это представление хуже? Колебательный контур состоит из конденсатора и катушки. Прикладывая к нему постоянное напряжения мы получаем переменный ток движимый преобразованием электрического поля в магнитное и обратно. Что такое излучатель радиостанции? Это тот же контур только обкладки конденсатора раскрыты в пространство и тем самым волна возбужденная в выходном контуре уходит в пространство. Но процесс преобразования электрического поля в магнитное и обратно при этом остается.

и да, и нет. Вот давайте посмотрим современное понимание феномена "электромагнитное поле":
https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%AD%D0 ... 0%BB%D0%B5

Электромагни́тное по́ле — фундаментальное физическое поле, взаимодействующее с электрически заряженными телами, а также с телами, имеющими собственные дипольные и мультипольные электрические и магнитные моменты. Представляет собой совокупность электрического и магнитного полей, которые могут, при определённых условиях, порождать друг друга, а по сути являются одной сущностью, формализуемой через тензор электромагнитного поля.

это именно то что я вам говорил: нет независимых сущностей "электрическое" и "магнитное" поле, а есть проявления электрическое и магнитной составляющей электромагнитного поля. Ведь как мы ощущаем что это поле есть? По возмущению движения электрических зарядов, других способов нет.
Насчёт электромагнитных волн и фотонов. Беда в том что мы сейчас имеем "классическую" квантовую физику, которая с одной стороны обьясняет набор наблюдаемых феноменов, но с другой стороны не дает понятия что там "за кулисами". При уменьшении масштаба расстояний, электромагнитное взаимодействие перестает вести себя как классическая волна, и фотон по сути не может быть описан как "пучок" электромагнитных колебаний. Т.е. при определенных условиях можно получить экспериментальное соотвествие такой модели, но есть ситуации когда наблюдаемые явления не могут быть описаны такой моделью. Обьяснение этому только одно: "химера" электромагнитного поля более сложна и при определенных условиях может соотвествовать упрощённым математическим моделям как уравнения Максвелла, уравнениям квантовой электродинамики и пр.
В общем известная аналогия "слон и слепые мудрецы" который ощупывают то хвост, то хобот.

Я почти готов согласиться с Вами, основываясь на том что если у электрического поля есть заряд порождающий его (электростатическое поле), то то что мы называем статическим магнитным полем на самом деле производная от електрического тока либо в микроскопическом диполе магнетика, либо в проводнике с током. Т.е. магнитного поля без электрического как бы нет в то время как электрическое без магнитного есть. Но, как электрическое поле способно пораждать магнитное так и магнитное способно пораждать электрическое. (Я тут фактически другими словами переписал то что Вы привели из Вики).

Но я бы не торопился отрицать "назависимых" электрического и магнитного полей пока мы не поймем что же на самом деле стоит за ними обоими. Я бы не торопился этого делалть потому что есть электростатичкое поле, без проявления магнитных свойств и есть постоянный магнит - кусок намагниченной железки рядом с которой неподвижный элетрический заряд не будет испытывать приложения каких-либо сил, а электрически нейтральная магнитная стрелка будет.

[zVlad]

Современная физическая реальность - это набор парадоксов в которых физики чуствуют себя так же как эзотерики в своих сектах. Никто их не понимает, спорят с ними, и объяснить они ничего не могут внятно, без элементов веры, но уверены что то что они знают это и есть "реальность в которой мы живем".

Это совершенно не так. Современные теории полностью соответствуют нашим экспериментальным наблюдениям до сего дня. Я не понимаю, почему вы решили, что такой эмпирический подход основан на "элементах веры". Все парадоксы возникают исключительно в том случае, когда используется устаревшая теория для объяснения выводов какой-либо усовершенствованной теории (парадокс близнецов, например, является таковым только в рамках ньютоновской физики). Насколько нам известно, единственные ограничения современных физических теорий заключаются в невозможности экспериментально проверить некоторые выводы - однако, эта ситуация меняется с каждым днем (взять тот же бизон хиггса). Иными словами, все современные (общепринятые) теории соответствуют имеющимся экспериментальным наблюдениям, но не все теории могут быть полностью экспериментально проверены. Так же механика Ньютона работала очень хорошо до тех пор, пока не понадобилось посмотреть, что происходит на больших скоростях. Когда оказалось, что ньютоновская механика не соответствует новейшим экспериментальным наблюдениям, пришлось пересмотреть всю теорию. В результате появилась СТО. Когда-нибудь будут сделаны новые экспериментальные наблюдения, которым СТО не будет соответствовать — тогда придется снова пересмотреть теорию.

Мне представляется опасным постановка экспериментов подтверждающих ту или иную теорию. В этом случае результат как бы предопеределн. А надо наоборот - ставить эксперименты которые бы опровергали общепринятую теорию с тем чтобы либо провалиться либо дать новые данные для появления новой теории.
Эксперимент должен ставиться, кмк, для изучения свойств материи и уже после получения новых данных и их осмысления может подтверждаться или отвергаться та или иная теория. Или появляться новая.
а пока все что делают физики - это строят дорогостоящие установки для эспериментов предполагающих подтвержать некиe теории, и подтверждение это жиждется на обработке статистических данных, а не на прямых измерениях и наблюдениях.

[Flash-04]

вовсе нет. К примеру целью постройки LHC было намерение проверить (именно проверить, а не подтвердить) существование бозона Хиггса и проверки теорий суперсимметрии. Тут кстати интересная ситуация: бозон Хиггса обнаружен, а вот "суперпартнеры" - пока нет. И если их таки не обнаружат, возникает интересная ситуация что физики-теоретики последние лет так 30 шли не в том направлении.
На днях получаю журнал "Scientific American" а там крупными буквами

[Flash-04]

Но я бы не торопился отрицать "назависимых" электрического и магнитного полей пока мы не поймем что же на самом деле стоит за ними обоими. Я бы не торопился этого делалть потому что есть электростатичкое поле, без проявления магнитных свойств и есть постоянный магнит - кусок намагниченной железки рядом с которой неподвижный элетрический заряд не будет испытывать приложения каких-либо сил, а электрически нейтральная магнитная стрелка будет.

на это я возражу что магнитная стрелка вовсе не является "строго нейтральной" в плане электрических зарядов, потому что построена из заряженных частиц, а следовательно должны проявлятся эффекты более высоких порядков. Если уж хотите действительно нейтральных обьектов, пожалуйста - нейтроны. И они чхать хотели на магнитное поле, в связи с чем возникают вполне практические проблемы защиты от нейтронов в атомных реакторах. Более того, из-за электронейтральности нейтроны не испытывают проблемы проникнуть в ядро атома и спровоцировать распад ядра, что для протонов гораздо сложнее.

[NanoKaktus]

Говоря о скорости света мы фактически говорим o скорости распространения взаимодействия, а не скорости известной нам частицы, которoй мы хотим измерять время и расстояние полагая что (почему то) скорость этой частицы во всех системах отсчета одинакова во всех направлениях. Но этого нет на самом деле, а следовательно мы строим замки из песка, хотя и результаты как бы получаются интересные и может даже верные. Парадокс?

парадокса нет. Нет ни "классической волны", ни "классических частиц". Есть нечто что ведет себя и так и этак, и ещё подчиняется неким жёстким правилам. Вот такая реальность в которой мы живём.

Видимый свет никаких частиц в себе не несет, но состоит из квантов энергии, т.е. как бы дискретен, но не является частицей.

То же мне вопрос волна или частица этот фотон... Тут мне кажется уже договорились...

Другое дело какой химический потенциал у фотонов и, не побоюсь этого слова, какая у них энтропия? Мы тут как-то с коллегами на семинаре даже почти поругались по этому поводу... но пока лично я точно не знаю ответы на эти вопросы

[Flash-04]

разве имеет смысл энтропия для единичного фотона? Это же вроде характеристика системы из более чем одной частицы, нет?

[Flash-04]

Если уж хотите действительно нейтральных обьектов, пожалуйста - нейтроны. И они чхать хотели на магнитное поле, в связи с чем возникают вполне практические проблемы защиты от нейтронов в атомных реакторах. Более того, из-за электронейтральности нейтроны не испытывают проблемы проникнуть в ядро атома и спровоцировать распад ядра, что для протонов гораздо сложнее.

никто почему-то не поправил
у нейтрона есть аномальный магнитный момент -2 магнетона, и он таки взаимодейтсвует с магнитным полем, хотя гораздо слабее чем протон у которого есть электрический заряд. Наличие магнитного момента у нейтрона обьясняется с позиции квантовой хромодинамики, из-за того что нейтрон - сложный обьект состоящий из глююонов у которых электрический заряд есть, хотя в то же самое время дипольный момент нейтрона (и других частиц) строго равен нулю что соотвествует инвариантности электромагнитного поля относительно обращения времени.

[NanoKaktus]

разве имеет смысл энтропия для единичного фотона? Это же вроде характеристика системы из более чем одной частицы, нет?

Ну да.... летит на вас скажем поток фотонов от солнца (которое в принципе можно рассматривать как черное тело с температурой Т). Какая энтропия и хим потенциал у фотонов? (В вики есть ответ на этот вопрос, но с ним можно не соглашаться )

[Flash-04]

а фиг его знает. Не факт что к фотонам можно применять понятие энтропии. Там чего-то вычисляют, но имеют ли эти цифры какой-то физический смысл - не ясно.

[Flash-04]

Говоря о скорости света мы фактически говорим o скорости распространения взаимодействия, а не скорости известной нам частицы, которoй мы хотим измерять время и расстояние полагая что (почему то) скорость этой частицы во всех системах отсчета одинакова во всех направлениях. Но этого нет на самом деле, а следовательно мы строим замки из песка, хотя и результаты как бы получаются интересные и может даже верные. Парадокс?

не припомню чтобы теория Эйнштейна в принципе опиралась на постулат что фотон - корпускула
Фотон безмассовая частица (в современной терминологии) и этим принципиально отличается от частиц с массой что не может передвигаться иначе как со скоростью "света" которая является константой для любой СО.
Эйнштейн использует свет (электромагнитную волну если хотите) для синхронизации часов (в идеальной ситуации разумеется) чтобы показать что постулат постоянства скорости света противоречит постулату об абсолютном времени, а т.к. постоянство скорость света подтверждено экспериментально (Влад, надеюсь вы прочли статью про прямые экспериментальные подтверждения? Опыты Майкельсона не совсем прямые, а ведь есть и другие), то приходится признавать неабсолютность времени. Никакого логического парадокса в этом не усматривается, ну если только не стоять твёрдо на позиции что время абсолютно чтобы там эксперименты не говорили

[Flash-04]

Но венцом философскогоо знания являтся утверждение о материальности мира, а следовательно его обективности ии независимости от субьекта. Из этого следует вывод о единстве материалного мира и о его познаваемости. Пространство-время в философии достаточно хорошо изучены и поняты, показана их обьективность и бесконечность, показано что это формы существования материи.

вот это мне особенно понравилось
Влад, вы мне не расскажете, кто и когда первым опрвергнул солипсизм?
Учитывая что давно известно о не наших не совсем (а то и совсем не) обьективных органах восприятия, солипзим не такой уж невозможный как это может показаться.
Та же "Матрица" велоколепно показывает как оно могло бы быть.
Полезно ещё вспомнить рассуждения Хокинса о "практическом солипсизме" с примером что стул существует независимо от того смотрим мы на него или нет. По сути не существует полностью непротиворечивого опыта который мог бы это доказать или опровергнуть. Нам всегда приходится полагаться на допущение что Мир вокруг нас обьективен и по большей части независим от нашего сознания. А тут ещё Квантовая Механика со своим принципом взаимодействия наблюдателя и обьекта, а точнее об их принципиальной неразделимости...