Partícula cargada bajo un campo eléctrico uniforme

Supongamos que una partícula cargada q comienza a moverse sin velocidad inicial bajo la influencia de un campo eléctrico uniforme mi apuntando en positivo X dirección. Expresar su vector de posición en términos de tiempo propio τ .

Según wiki: http://en.wikipedia.org/wiki/Lorentz_force#Relativistic_form_of_the_Lorentz_force , la fuerza de Lorentz está dada por d pag α d τ = q tu β F α β . En este caso F α β reduce a

[ 0 mi C mi C 0 ] .
Dejar tu β = ( tu 0 , tu 1 ) , entonces pag α = metro 0 ( tu 0 , tu 1 ) , entonces tenemos
( metro 0 tu ˙ 0 metro 0 tu ˙ 1 ) = q ( 0 mi C mi C 0 ) × ( tu 0 tu 1 ) .
Desde
metro 0 tu ˙ 1 = q mi C tu 0 ,
tu 1 = metro 0 tu ˙ 0 C q mi ,
obtenemos
metro 0 ( metro 0 tu ¨ 0 C q mi ) = q mi C tu 0 ,
tu ¨ 0 + q 2 mi 2 metro 0 2 C 2 tu 0 = 0.
El polinomio característico es
r 2 + q 2 mi 2 metro 0 2 C 2 = 0.
Obviamente el determinante es negativo y tu 0 es una función trigonométrica del tiempo propio τ . También se puede deducir que tu 1 es el mismo tipo de función. Pero claramente este no es el caso. Espero que alguien pueda decirme dónde lo hice mal.

Respuestas (1)

Como sabes, la respuesta debería ser una función hipertrigonométrica en lugar de una función trigonométrica. Tu error está en bajar/subir los componentes del vector.

pag α = metro 0 ( tu 0 , tu 1 ) = metro 0 ( η 00 tu 0 , η 11 tu 1 ) = ± ( tu 0 , tu 1 )
Donde el ± proviene de su convención métrica. Esto conducirá a
r 2 + q 2 mi 2 metro 0 2 C 2 r 2 q 2 mi 2 metro 0 2 C 2
y obtienes la solución esperada