Cambio de marco en un campo magnético uniforme usando la relatividad

Digamos que una partícula cargada está en reposo en un campo magnético uniforme. Ahora, si cambiamos nuestro marco de referencia, la partícula parece moverse. Ahora, según la física clásica, la partícula debe moverse en círculo en este marco (esto no puede ser cierto porque sabemos que la partícula debe moverse en línea recta en este marco). Por lo tanto, concluimos que el campo electromagnético cambia. ¿Puedes usar la relatividad para encontrar el campo en el marco en movimiento para que la física se vuelva autoconsistente?
Nota: si una fuente es estrictamente necesaria para encontrar el cambio en el campo, considere la fuente como una hoja infinitamente larga que lleva una corriente de área uniforme a lo largo de su área. Debería ser fácil ver usando la ley de circulación de amperios que el campo es uniforme y se puede calcular fácilmente.

Respuestas (1)

Cuando cambia a un marco de referencia diferente, tanto E como B cambian. Comenzaste en un caso especial E=0, pero en otro cuadro E no será cero.

mi 2 C 2 B 2 es la cantidad conservada (Hay varias convenciones de signos y unidades, pero esta es a la que estoy acostumbrado). A medida que avanza a otros marcos, obtendrá un valor distinto de cero mi y un aumento B . Juntos, serán consistentes con lo que el observador ve hacer a la partícula cargada.

Digamos que la partícula comienza en el origen, y el B el campo está a lo largo z . Ahora elige un marco donde se está moviendo X . Esperarías el B campo para desviarlo a lo largo y . Pero en ese marco, observará un mi campo que proporciona exactamente la fuerza suficiente para cancelar eso, dando una fuerza neta de cero y sin deflexión.

los componentes de B y mi no se transforme por separado en SR. Como X y t en la transformación habitual de Lorentz, se mezclan. La formulación matemática de esto comienza combinando mi y B en un tensor antisimétrico llamado F . Esta pregunta y respuesta de Physics SE parte de ahí.

¿Cómo obtenemos la dirección de los campos en el marco móvil?
Se agregó un poco más sobre la transformación. es un gran tema..
Sí, el tensor de Faraday. Entonces, ¿aplicamos las matrices de transformación de Lorentz a la matriz del tensor de Faraday para usarla en otros marcos?
Sí. Dos de ellos, transformando ambos ejes.