¿Los imanes se desplazan hacia el rojo?

me encanta la pregunta! Quería compartir mis pensamientos y una posible explicación de este fenómeno.

Veamos el proceso (comenzaremos desde un objeto no magnetizado):

1. Dos cuerpos, uno de los cuales es un gran imán y el otro un objeto ferromagnético muy pequeño, se encuentran en el espacio libre.
2. Ninguna fuerza actúa sobre ellos en el momento inicial (la gravedad es innecesaria). El ferromagneto aún no está magnetizado (los dominios magnéticos aún son aleatorios)
3. Asumimos una magnetización rápida del objeto pequeño, comienzan a atraerse magnéticamente. La energía consumida se puede calcular a partir de la energía/coenergía magnética en el ciclo de histéresis del material.$W_m^*=\int_V\int_H B\mathrm{d}H\mathrm{d}V$
4. La fuerza real que los atrae magnéticamente es la fuerza de Relucance, esta fuerza quiere reducir la resistencia magnética total de un camino y mueve dos objetos a una posición de mínima resistencia para el flujo magnético.
5. El proceso de atracción ocurre debido al mismo mecanismo de energía/coenergía. Una fuerza resulta del cambio de coenergía$F=-\frac{\mathrm{d}W_m^*}{\mathrm{d}x}$.
6. A medida que el objeto pequeño se acerca, el valor de$W_m^*$está disminuido (debe tener en cuenta el volumen). Explicación intuitiva: todo quiere llegar al estado de energía más bajo.
7. El aumento de la energía cinética ocurre en paralelo.$E_k=\int_xF\mathrm{d}x$, por lo tanto podemos mirar el valor inicial de$W_m^*$como la energía potencial .
8. En el momento en que el pequeño objeto se convierte en fotones con$E=mc^2$el$W_m^*$ist en su mayoría (dependiendo del momento) convertido a$E_k$.

Si no cometí ningún error, no debería haber pérdida de energía. El imán grande suministra la energía.

Recuerde que además de la masa pura de su imán de "prueba" más pequeño, necesita crear su estructura magnética energéticamente no trivial . Esto debería dar cuenta de la energía ganada a través de la atracción electromagnética.

A excepción de los efectos de la óptica cuántica no lineal, la luz no está influenciada por campos magnéticos. Esto se debe a que las ecuaciones de movimiento son lineales, por lo que un campo electromagnético no puede influir en otro sin la ayuda de materia cargada.

Hay muchas cosas mal con este experimento mental, en mi opinión:

1. una pieza de material ferromagnético mostrará inmediatamente un polo norte y un polo sur a las líneas magnéticas. El polo norte será atraído, el sur será repelido y terminará como limaduras de hierro cuando golpee la superficie.

2. en el mundo real, si golpea una superficie, se romperá en sus componentes, dependiendo de la energía. Para lograr la aniquilación, la energía debe ser enorme y habrá muchos fragmentos, átomos y fotones.

3. con la ruptura, el ferromagnetismo desaparece y las partículas individuales rebotan de acuerdo con las reglas de dispersión de partículas (consulte las secciones transversales en el libro de datos de partículas)

4. Estos tendrán cada distribución angular (fotones también) y volarán de acuerdo con su impulso y energía dados por el gran rebote. Nunca se unirán lo suficiente como para volver a caer en cualquier estructura llamada materia sólida para imaginar que terminará en su lugar anterior completo. La energía se conserva en las interacciones de las partículas elementales, lo que significa que si reúne todos los bits, encontrará el resto de la masa y las energías cinéticas allí.

5. Suponiendo que el gran imán estuviera hecho de antimateria, nuevamente el mismo problema de no reconstrucción: la aniquilación de protones y neutrones da principalmente piones, la descomposición cargada en muones y neutrinos y pi0 en dos fotones, que nunca se unirán en la parte superior, tanto porque de distribuciones angulares y porque la sección transversal de gamma gamma a pi0 es pequeña (diagramas de orden superior y el acoplamiento electromagnético es 1/137). Nada se aniquila en solo fotones, e incluso si lo hiciera, los fotones se dispersarían peor que una bolsa llena de gatos.