Магнитный парус наносит ответный удар

[nik_pog]

В прошлом посте было рассказано, что пучок заряженных частиц не может существовать потому, что его расталкивают кулоновские силы. Но что если я вам скажу, что уравнений Максвелла больше одного?

Comments

[vladimir000]

Я уже лет 25 к уравнениям Максвелла не подходил, но как мне помнится рассматривать по отдельности магнитные и эдектрические компоненты, особенно в системе отсчета где они движутся - верный путь запутаться.

Поэтому я смотрю по-простецки, из системы отсчета летящей вместе с пучком (ну, его средним). Она инерционная (если пренебречь космической пылью и прочими полями мимопролетающих звезд), и в ней мы имеем изначально компактную взвесь однозарядно заряженных частиц. Понятно что ониначнут разлетаться друг от друга, и не вижу никакой силы которая будет их притягивать обратно.

Формально говоря, какой по вашей формуле будет радиус пучка с точки зрения наблюдателя, летящего (без ускорения) параллельно пучку с той же скоростью что и сам пучок? А с точки зрения наблюдателя, летящего в противоположную сторону? Поскольку ни ускорения, ни градиентов поля тяготения в Дальнем Космосе нет, то эффекты ТО вроде не должны играть...

Но, повторюсь, шашек я в руки не брал _очень_ давно, легко верю что налажал.

[vladimir000]

Формально, берем пучок, летящий в Дальнем Космосе ко скоростью 0.1с, летим параллельно ему с той же скоростью на расстоянии 15 м. через сколько-то там секунд (зависит от силы взаимного отталкивания, т.е. плотности заряда пучка/облака) наш корабль попадет в этот расширяющийся пучок.

А с точки зрения наблюдателя с Земли, корабль летит на расстоянии в три радиуса пучка, то есть в безопасности, и внутрь него не попадет никогда. Если бы вопрос был "по часам коряля это произошло тогда-то, а по часам Земли сягда-то", то релятевистские эффекты разумеется играли в полный рост, но тут само событие или етсь или нет...

[nik_pog]

Почему этой логикой нельзя объяснить отсутствие тока в любом проводнике и магнитного поля в природе как такового?

[vladimir000]

Не совсем понял вопрос, если честно. При неподвижных (в нашей системе координат) + и -, при переходе в систему координат связанную с током они будут двигаться относительно нас с этой самой скоростью.

Ну а так да, как меня учили в зависимости от системы координат при исследовании сил, действующих на заряденные тела мы будем наблюдать смесь электрических имагнитных сил, причем соотношение будет меняться в зависимости от скорости системы координат - и их результирующая будет константой.

[nik_pog]

Здесь у нас тоже есть источник пучка и его приемник, просто они далеко, в силу чего можно считать проводник условно бесконечным. Но в расчетах Ампера проводник и так считается условно бесконечным. При этом, скорость распространения носителей заряда в любом проводнике конечная и отличается от световой. То есть, для любого проводника с током можно выбрать систему отсчета, в которой в нем нет тока. Другой точно такой же проводник с током, идущий параллельно ему, в ЛСО притягивается к нему. Куда девается сила в выбранной СО?

[vladimir000]

Извините, продолжаю не соглашаться. В отличии от проводника, мы не рассматриваем замкнутую цепь - источник уже закончил работу, до приемника луч не долетел.

Но, повторюсь, зазки я не брал в руки очень давно, спорить не буду.

[nik_pog]

Мы рассматриваем момент, когда источник работает.

Опять же, поскольку любой ток распространяется по проводнику с конечной скоростью, всегда есть момент, когда ток еще не дошел до приемника. При этом, для тех участков проводника, где ток уже идет, закон БСЛ выполняется, т.к. он сформулирован в локальном смысле. Сила Ампера между проводником и параллельным ему возникнет раньше, чем ток дойдет до приемника, если проводник достаточно длинный (само магнитное поле распространяется со скоростью света). Закон Ампера выводится из расчетов для бесконечно длинного проводника.

[foxhound_lj]

Потому что в проводнике кроме электронов проводимости есть ионы кристаллической решётки, и в целом проводник электрически нейтрален, в отличие от пучка. Выше вам уже предложили перейти в систему отсчёта, связанную с пучком. Получится такая длинная колбаса из висящих в пустоте зарядов. Это в момент t=0. А что произойдёт с ней дальше? Варианты:

1) Ничего не произойдёт.
2) Она стянется в узкий шнур.
3) Она рассеется.

Вариант 1 запрещает теорема Ирншоу, вариант 2 нарушает закон сохранения энергии, остаётся 3 - взвесь зарядов в пустоте начнёт рассеиваться. И нет никаких сил (кроме гравитации), которые стремились бы стянуть её назад.

[nik_pog]

Токи в вакуумных диодах тоже наблюдались)

Физически абсурдный результат получили как раз вы. Поскольку для любого тока можно выбрать систему отсчета, где его нет (переносчики тока всегда частицы с досветовой скоростью), вы сейчас утверждаете, что магнитного поля не существует.

Кроме того, теорема Ирншоу не работает с частицами, поскольку нет взаимной непроницаемости. Если бы она работала, атомы не могли бы существовать.

[foxhound_lj]

Вот мы и выбрали систему отсчёта, где вектор псевдовектор магнитной индукции равен нулю, какие проблемы? Остаются только электростатические силы. Наблюдатель, покоящийся относительно пучка, увидит, как он рассеивается. То же самое (рассеивание) увидит и любой другой наблюдатель.

>Если бы она работала, атомы не могли бы существовать.

При чём тут атомы, это уже квантовая механика. Теорема Ирншоу чисто классическая, ну так у нас и задача чисто классическая.