En este video el profesor V. Balakrishnan habla sobre la conservación del momento angular y sus implicaciones, etc. (Ver del 2:23 al 9:25) Luego pasa a mostrar cómo la tercera ley de Newton garantiza la conservación del momento angular.
Pero una búsqueda rápida aquí da la siguiente pregunta:
En la respuesta allí, Emilio Pisanty dice (una parte de la respuesta completa :
Tiene razón en su afirmación de que los pares de partículas puntuales cargadas pueden interactuar magnéticamente de maneras que aparentemente violan la tercera ley de Newton y, por lo tanto, también parecen violar la conservación del momento lineal y angular. Este es un resultado fundamental y es el experimento (pensamiento) decisivo que nos obliga a cambiar nuestro punto de vista sobre la electrodinámica de algo como
partículas cargadas interactúan entre sí
a uno basado en el campo que dice
partículas cargadas interactúan con el campo electromagnético.
Lo que esto significa, y el punto clave aquí, es que
- el campo electromagnético debe considerarse como una entidad dinámica propia , a la par de las partículas materiales, y puede contener energía, momento y momento angular propios.
Entonces:
Ya que él dice que " el campo electromagnético debe ser considerado como una entidad dinámica propia ". ¿Significa eso que el sistema de dos partículas no es cerrado? ¿Si no, porque no?
¿Puede suceder esto para una sola partícula, es decir, decir que la partícula transfiere espontáneamente su impulso al campo EM y, por lo tanto, después de algunos momentos pierde el impulso? ¿Si no, porque no?
Solo quiero saber cómo esta configuración de una sola partícula podría ser diferente de dos partículas.
No se puede considerar consistentemente una partícula cargada sin considerar también su campo electromagnético. Un sistema de partículas cargadas más su campo está "cerrado" y su energía, cantidad de movimiento y cantidad de movimiento angular se conservan. Sin el campo no se cierra y estas cantidades no se conservan.
Una sola partícula cargada que no interactúa no transfiere energía, cantidad de movimiento o cantidad de movimiento angular al campo. Esto se puede calcular a partir de las ecuaciones de su campo. En su marco de reposo, el campo es solo un campo electrostático de Coulomb. Solo los campos con componentes eléctricos y magnéticos transfieren energía, cantidad de movimiento y cantidad de movimiento angular de un lugar a otro.
Las partículas que interactúan se aceleran , lo que hace que el campo tenga una parte magnética, como se ve en los potenciales de Lienard-Wiechert. Entonces el vector de Poynting es distinto de cero y la energía (y también el momento y el momento angular) fluye a través del campo electromagnético.
El caso de dos cargas que interactúan magnéticamente se puede analizar de una manera mucho más sencilla. Todos estamos familiarizados con el concepto de energía potencial y sabemos que la energía cinética no se conserva por separado: solo lo hace la suma de la energía cinética y la potencial. En la relatividad especial, la energía es el componente temporal de cuatro impulsos. Por la misma razón que la energía cinética está relacionada con el momento cinético, la energía potencial está relacionada con el momento potencial. El potencial del vector electromagnético debe verse, por tanto, como productor de momento potencial. Mientras que el momento cinético, , no se conserva, la suma del momento cinético y potencial, , se conserva en el caso de dos cargas que interactúan magnéticamente.