¿Cómo entender la "irradia de carga acelerada" usando la intuición? [duplicar]

Imagine las líneas de campo de una carga puntual: todas apuntan hacia afuera de la carga en dirección radial. Ahora considere la siguiente declaración: el cambio del campo no se propaga instantáneamente, sino que tiene que propagarse a través de la interacción local . Cuando empujamos hacia la carga, una ondulación en el campo se propaga para decirle a las otras líneas de campo "hola chicos, el jefe se está moviendo, reajusten". La siguiente animación muestra esto muy bien:

Sin embargo, puede ver en esta animación que la ondulación establece el nuevo estado de las líneas de campo y para una carga en movimiento uniforme, no se crean nuevas ondas. Esta ondulación en el campo es exactamente lo que llamamos una onda electromagnética .

Creo que entender cualitativamente la radiación de Cerenkov podría ayudar un poco.

La radiación de Cherenkov se produce cuando una partícula cargada, más comúnmente un electrón, viaja a través de un medio dieléctrico (polarizable eléctricamente) con una velocidad mayor que la que tendría la luz en el mismo medio.

Además, la velocidad que debe superarse es la velocidad de fase de la luz en lugar de la velocidad de grupo de la luz. La velocidad de fase se puede alterar drásticamente empleando un medio periódico y, en ese caso, incluso se puede lograr la radiación de Cherenkov sin una velocidad de partícula mínima, un fenómeno conocido como efecto Smith-Purcell. En un medio periódico más complejo, como un cristal fotónico, también se puede obtener una variedad de otros efectos Cherenkov anómalos, como la radiación en dirección hacia atrás (mientras que la radiación Cherenkov ordinaria forma un ángulo agudo con la velocidad de la partícula).

La geometría de la radiación de Cherenkov (mostrada para el caso ideal de ausencia de dispersión)

Cuando una partícula cargada viaja, interrumpe el campo electromagnético local en su medio. En particular, el medio se polariza eléctricamente por el campo eléctrico de la partícula. Si la partícula viaja lentamente, la perturbación se relaja elásticamente hasta el equilibrio mecánico a medida que pasa la partícula. Sin embargo, cuando la partícula viaja lo suficientemente rápido, la velocidad de respuesta limitada del medio significa que queda una perturbación en la estela de la partícula, y la energía contenida en esta perturbación se irradia como una onda de choque coherente. Una analogía común es el estampido sónico. de un avión supersónico o bala.

Ahora, el experimento de Michelson Morley ha prescindido del éter luminífero, pero la electrodinámica cuántica ha introducido el vacío que, en cierto sentido, es un campo omnipresente consistente aunque con la relatividad especial. Se podría decir que al acelerar una partícula cargada se distorsiona su interacción uniforme con el vacío y parte de la energía suministrada para la aceleración transita a fotones reales de manera análoga a la forma en que la radiación de Cerenkov frena la partícula (aceleración negativa) por el campo del medio, la energía emitida en forma de fotones. Lo cierto es que las formulaciones matemáticas en ambos casos son necesarias para cualquier argumento sólido.

Para acelerar los cargos, utiliza campos EM directa o indirectamente. En tubos aceleradores directamente, para cuerpos físicos indirectos con interacción electrón-electrón superficial. Parte de este efecto EM se escapa en el mismo momento y obtienes radiación. Misma situación cuando las partículas se movían en círculos o se detenían.

Al escribir esto, me doy cuenta de que también podría explicarse en términos de termodinámica. Nunca es posible transferir el 100% de la energía.