صفحه 1 از 1

تناقض تابش ذرات باردار در یک میدان گرانشی

ارسال شده: چهارشنبه ۱۳۹۹/۶/۲۶ - ۱۰:۴۰
توسط رهام1380
موضوعی جالب چرا از دید یک ناظ تابش دارد از دید یکی نه .پارادوکس یک بار در یک میدان گرانشی تناقض فیزیکی در زمینه نسبیت عام . ذره باردار در حالت استراحت در یک میدان گرانشی، مانند بر روی سطح زمین، . طبق اصل معادل سازی ، باید از ذره ای که در فضای زمان مسطح توسط یک نیرو تسریع می شود ، قابل تشخیص نیست . معادلات ماکسول می گوید که یک بار شتاب دهنده باید امواج الکترومغناطیسی را تابش دهد ، با این حال چنین تابشی برای ذرات ثابت در میدان های گرانشی مشاهده نمی شود.ببینیدآسانسور خارج از اعماق فضا ، به دور از هر سیاره ای ، اگر بتواند به طور مداوم "رو به بالا" شتاب بگیرد ، می تواند یک میدان گرانشی را برای سرنشینان خود تقلید کند. این که آیا شتاب از حرکت است یا از نیروی جاذبه ، هیچ تفاوتی در قوانین فیزیک ندارد هم ارزی و هردو دو روی یک سکه /
این واقعیت که گرانش در سقوط آزاد ناپدید می شود ، کاملاً با این معادلات گره خورده است. برای اجسامی که در آسانسوری سقوط می کنند که کابل آنها بریده شده است ، تمام نیروهای گرانشی از بین می روند و همه چیز مانند شناور آزاد نیروهایی است که شخص در فیلم های ایستگاه فضایی بین المللی می بیند . این یک گره از نسبیت عام است که همه چیز باید در سقوط آزاد با هم قرار بگیرد. همانند شتاب در برابر گرانش ، هیچ آزمایشی نباید قادر به تشخیص اثرات سقوط آزاد در یک میدان گرانشی و خارج شدن از اعماق فضا به دور از هرگونه نیرو باشد.یک ذره باردار در حالت استراحت در یک میدان گرانشی در قاب استراحت خود تابش نمی کند
نکته اصلی این است که باید درک کنیم که قوانین الکترودینامیک ، معادلات ماکسول ، فقط در یک قاب اینرسی ، یعنی در یک قاب وجود دارد که تمام نیروها به صورت محلی عمل می کنند و وقتی نیروهای محلی خالص صفر باشند ، هیچ شتاب خالصی وجود ندارد. این قاب می تواند سقوط آزاد تحت نیروی جاذبه ، یا در فضا و به دور از هرگونه نیرو باشد. ر این حالت میدان گرانشی ساختگی است زیرا می تواند با انتخاب مناسب سیستم مختصات در قاب در حال سقوط "دگرگون شود". بر خلاف میدان گرانشی کل زمین ، در اینجا ما فرض می کنیم که زمان فضا به صورت محلی مسطح است ، بنابراین تانسور انحنا از بین می رود. به طور معادل ، خطوط شتاب گرانشی در همه جا موازی هستند و هیچ همگرایی در آزمایشگاه قابل اندازه گیری نیست.
هنگامی که این تحول مختصات به میدانهای الکتریکی و مغناطیسی بار در قاب استراحت اعمال شود ، مشخص می شود که تابش می کند که این بار در چارچوب سقوط آزاد همچنان آرام است ، همانطور که یک ذره خنثی انجام می دهد. علاوه بر این ، میزان تابش برای این وضعیت لورنتس ثابت است ، اما تحت تغییر مختصات فوق ثابت نیست ، زیرا یک تحول لورنتس نیست.یک مثال ضعیت فضای مسطح زیر را در نظر بگیریم ، درک وضعیت ممکن است آسان تر باشد: یک بار شارژ و یک توپ کوچک دی الکتریک در فاصله دار آن. توپ در میدان یک بار دو قطبی بدست می آورد و نیروی خاصی را به آن وارد می کند. حالا بگذارید لحظه ای توپ را تکان دهیمt = 0، سپس اغتشاشات میدان EM از این تکان دادن گسترش می یابد و بار اصلی در زمان خود احساس نیروی اضافی می کند t = d/ ج. این یک نیروی معمول لورنتس است ، رهام حسامیتصویر