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ML
Anmeldungsdatum: 17.04.2013
Beiträge: 3404
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 ML Verfasst am: 01. Jun 2023 12:03 Titel: |
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Hallo,
| Sonnenwind hat Folgendes geschrieben: |
Ja, aber Du hast nicht geschrieben, wo das elektrische Feld herkommt.
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In dem Bezugssystem war es schon von Anfang an da. Es kommt nirgends her. Und vor allem: Es ist auch in diesem Bezugssystem ein nicht-vernachlässigbares B-Feld vorhanden.
Soll ich jetzt in Analogie zu Dir folgern, dass das E-Feld seinem Wesen nach ein relativistischer Effekt ist? Das wäre doch dann die Folgerung; auch wenn ich Dich mit anderem Wortlaut in Erinnerung habe.
Viele Grüße
Michael
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Sonnenwind
Anmeldungsdatum: 25.04.2022
Beiträge: 678
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| Sonnenwind Verfasst am: 01. Jun 2023 12:34 Titel: |
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Ich kapiere bei dem Durcheinander gar nichts mehr.
Bitte mal ausfüllen:
| Code: | Laborsystem B-Feld = B_Magnet_von_unten
Laborsystem E-Feld = 0
Fly-by-System B-Feld = ?
Fly-by-System E-Feld = ?
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Das Photon: Eine Geschichte voller Missverständnisse. |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18108
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ML
Anmeldungsdatum: 17.04.2013
Beiträge: 3404
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| ML Verfasst am: 01. Jun 2023 13:14 Titel: |
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Laborsystem B-Feld = 
Laborsystem E-Feld = 0
Fly-by-System B'-Feld 
Fly-by-System E'-Feld = 
Geschwindigkeit des Systems: v (aus Laborsystem betrachtet, v << c)
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Sonnenwind
Anmeldungsdatum: 25.04.2022
Beiträge: 678
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| Sonnenwind Verfasst am: 01. Jun 2023 13:39 Titel: |
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| ML hat Folgendes geschrieben: | Fly-by-System E'-Feld =
Geschwindigkeit des Systems: v (aus Laborsystem betrachtet, v << c) |
Eben. Aber vor kurzem waren wir doch noch der Meinung, dass v = v(Ladung vs Fly-by-System) ist?
Aber mich hier als den Dummen darstellen. Danke schön, insbesondere auch an jh8979.
Jedenfalls scheint es eine Bewegung gegen das Magnetfeld zu geben. Wie ist das definiert? Bewegung gegen den Magneten?
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Das Photon: Eine Geschichte voller Missverständnisse. |
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ML
Anmeldungsdatum: 17.04.2013
Beiträge: 3404
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| ML Verfasst am: 01. Jun 2023 13:46 Titel: |
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Hallo,
| Sonnenwind hat Folgendes geschrieben: | | ML hat Folgendes geschrieben: | Fly-by-System E'-Feld =
Geschwindigkeit des Systems: v (aus Laborsystem betrachtet, v << c) |
Eben. Aber vor kurzem waren wir doch noch der Meinung, dass v = v(Ladung vs Fly-by-System) ist?
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Du warst vielleicht der Meinung. Ich weiß noch nicht einmal sicher, was Du meinst. v ist die Geschwindigkeit, die bei einer Messung im Laborsystem für die Ladung herauskommt.  ist die elektrische Feldstärke, die im Eigensystem der Ladung q auf die Ladung q wirkt, die Du gerne im Magnetfeld drehen lassen würdest, wobei die magnetische Flussdichte ist, die man im Laborsystem misst.
| Zitat: |
Aber mich hier als den Dummen darstellen. Danke schön, insbesondere auch an jh8979. |
Was soll die Jammerei. Es nehmen sich hier mehrere Leute viel Zeit, um Deine sonderbaren Aussagen über das Wesen von B-Feldern geradezurücken.
| Zitat: |
Jedenfalls scheint es eine Bewegung gegen das Magnetfeld zu geben. Wie ist das definiert? Bewegung gegen den Magneten? |
Was weiß ich, wie diese Bewegung definiert ist. Ich argumentiere nicht mit Bewegungen "gegen" ein Magnetfeld und erst recht nicht "relativ zu einem Magnetfeld". Was soll das sein und wieso sollte es hier eine Rolle spielen?
Die Diskussion wird immer sonderbarer. Langsam habe ich kein Interesse mehr.
Viele Grüße
Michael
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Sonnenwind
Anmeldungsdatum: 25.04.2022
Beiträge: 678
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| Sonnenwind Verfasst am: 01. Jun 2023 15:00 Titel: |
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| ML hat Folgendes geschrieben: | Hallo,
| Sonnenwind hat Folgendes geschrieben: | | ML hat Folgendes geschrieben: | Fly-by-System E'-Feld =
Geschwindigkeit des Systems: v (aus Laborsystem betrachtet, v << c) |
Eben. Aber vor kurzem waren wir doch noch der Meinung, dass v = v(Ladung vs Fly-by-System) ist?
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Du warst vielleicht der Meinung. Ich weiß noch nicht einmal sicher, was Du meinst. v ist die Geschwindigkeit, die bei einer Messung im Laborsystem für die Ladung herauskommt. ist die elektrische Feldstärke, die im Eigensystem der Ladung q auf die Ladung q wirkt, die Du gerne im Magnetfeld drehen lassen würdest, wobei die magnetische Flussdichte ist, die man im Laborsystem misst. |
OK, Entschuldigung, ich habe mir nochmal die Formeln mit und ohne Strichlein angeschaut, Deine Unterscheidung zwischen ungestrichen und gestrichen stimmt.
Was E' ist, das ist mir mit der Tabelle klar geworden, nämlich ca. v x B, mit v gemessen zu Labor.
Jetzt zum Startthema zurück und was ich wirklich sagen wollte ist:
Relativistisch: Magnetfeld ist notwendig, damit Lorentzinvarianz gegeben ist.
Nichtrelativistisch: Magnetfeld ist kontingent, durch Experiment aber erzwungen.
Oder noch genauer: Eine nichtrelativistische Welt ohne Magnetfeld ist konstruierbar. Sie wäre galileoinvariant. Allerdings gäbe es da kein Fernfeld und vermutlich auch kein Licht. Die Sterne würden ihre Energie vermutlich durch Materieabwurf loswerden.
Ob der fett geschriebene Satz stimmt, ist das was mich interessiert.
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Das Photon: Eine Geschichte voller Missverständnisse. |
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Qubit
Anmeldungsdatum: 17.10.2019
Beiträge: 829
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| Qubit Verfasst am: 01. Jun 2023 15:41 Titel: |
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| Sonnenwind hat Folgendes geschrieben: |
Ob der fett geschriebene Satz stimmt, ist das was mich interessiert. |
Die "Seefahrt, die ist lustig" und benutzt Kompasse ganz ohne Relativitätstheorie.
Magnetfelder gibt es nicht aufgrund relativistischer Theorien. Diese erklären dir aber wesentliche Zusammenhänge zwischen elektrischen und magnetischen Feldern.
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Sonnenwind
Anmeldungsdatum: 25.04.2022
Beiträge: 678
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| Sonnenwind Verfasst am: 01. Jun 2023 16:07 Titel: |
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| Qubit hat Folgendes geschrieben: | | Magnetfelder gibt es nicht aufgrund relativistischer Theorien. |
Unsere Welt ist nunmal relativistisch. Eine hypothetische nichtrelativische Welt ist schwer vorstellbar.
Der Übergang wäre auch auf zwei verschiedene Arten möglich:
1) Mit Magnetfeld, das Licht bleibt an, hat aber ein Ruhesystem.
2) Ohne Magnetfeld, das Licht geht aus, die Welt ist dafür galileoinvariant.
Mich interessiert 2), damit ginge  wegen  gegen unendlich. Licht würde wohl verschwinden.
Ginge das widerspruchsfrei?
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Das Photon: Eine Geschichte voller Missverständnisse. |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18108
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| TomS Verfasst am: 01. Jun 2023 17:05 Titel: |
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Die ganze Überlegung wird meines Erachtens sinnlos, falls keine Theorie vorliegt, in der noch ausreichend viele der ursprünglichen Eigenschaften vorhanden sind, so dass es sinnvoll ist, von einem elektrischen und einem magnetischen Feld zu sprechen – nicht einfach von zwei irgendwie gerade den Feldern.
Mein Vorschlag wäre, sowohl die Gleichungen zur Lorentz-Transformation als auch die zu den Maxwellschen Gleichungen in geeigneten Grenzfällen zu diskutieren, so dass weiterhin beide Felder enthalten sind. Um von einer nicht-relativistische Theorie sprechen zu können, muss man meiner Meinung nach den Grenzfall unendlicher Lichtgeschwindigkeit diskutieren. Daraus lässt sich die Galilei-Invarianz als singulärer Grenzfall der Poincare-Invarianz ableiten.
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Niels Bohr brainwashed a whole generation of theorists into thinking that the job (interpreting quantum theory) was done 50 years ago. |
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Qubit
Anmeldungsdatum: 17.10.2019
Beiträge: 829
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| Qubit Verfasst am: 01. Jun 2023 17:13 Titel: |
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| Sonnenwind hat Folgendes geschrieben: | | Qubit hat Folgendes geschrieben: | | Magnetfelder gibt es nicht aufgrund relativistischer Theorien. |
Unsere Welt ist nunmal relativistisch. Eine hypothetische nichtrelativische Welt ist schwer vorstellbar.
Der Übergang wäre auch auf zwei verschiedene Arten möglich:
1) Mit Magnetfeld, das Licht bleibt an, hat aber ein Ruhesystem.
2) Ohne Magnetfeld, das Licht geht aus, die Welt ist dafür galileoinvariant.
Mich interessiert 2), damit ginge wegen gegen unendlich. Licht würde wohl verschwinden.
Ginge das widerspruchsfrei? |
Mal vorneweg:
In der Physik beschreibt man die Natur in Modellen.
Da ist man vorderhand erstmal völlig frei, man muss nur angeben, auf welches Modell man sich bezieht.
Nach deinen Äusserungen beziehst du dich offenbar auf die "Maxwellsche Elektrodynamik".
Hier ist es freilich so, dass wenn du Magnetfelder "ausknipst" in der Elektrostatik landest. Hier existieren dann auch keine elektromagnetischen Wellen und somit auch kein "Licht".
Bezüglich des Themas umfasst die Maxwellsche Elektrodynamik zwei Bereiche:
1. Maxwellsche Gleichungen
Diese beschreiben elektrische und magnetische Felder und ihren Zusammenhang. Sie sind empirisch begründet und gelten somit so zumindest im Bezugsystem der "Erdbeobachter".
Sie sind allerdings nicht Galilei-invariant. Sollen also die Gesetze der Newtonschen Mechanik weiterhin gelten, so zeichnen sie ein "absolutes" BS aus, einen "Äther".
2. Lorentz-Invarianz der Maxwellschen Elektrodynamik
Unter (Voigt-) Lorentz-Transformationen sind die Maxwellschen Gleichungen invariant. Ob allerdings die Lorentztrafos in der Natur gültig sind ist optional, das erfordert empirische Feststellung.
Wenn sie gültig sind, dann sprechen wir im engeren Sinne von einer "relativistischen Theorie".
Sprichst du also von einer "nichtrelativistischen Elektrodynamik" dann trifft 1. zu, aber nicht 2.
Deine Punkte 1) und 2) sind da aber keine Alternativen. Dein Punkt 1) trifft dann in jedem Falle zu.
Dein Punkt 2) ist dann eben eine Zusatzannahme, die die Maxwellsche Elektrodynamik ohne Magnetfelder zur Elektrostatik macht. Ohne Magnetfelder auch kein Licht (nichtrelativistisch und relativistisch).
Aber vielleicht hast du auch ein alternatives Modell zur Maxwellschen Elektrodynamik im Sinn?
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Sonnenwind
Anmeldungsdatum: 25.04.2022
Beiträge: 678
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| Sonnenwind Verfasst am: 01. Jun 2023 17:35 Titel: |
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| TomS hat Folgendes geschrieben: | | Mein Vorschlag wäre, sowohl die Gleichungen zur Lorentz-Transformation als auch die zu den Maxwellschen Gleichungen in geeigneten Grenzfällen zu diskutieren, so dass weiterhin beide Felder enthalten sind. Um von einer nicht-relativistische Theorie sprechen zu können, muss man meiner Meinung nach den Grenzfall unendlicher Lichtgeschwindigkeit diskutieren. |
Beißt sich das nicht? Wenn ich die Lichtgeschwindigkeit gegen unendlich gehen lasse, verschwindet dann nicht wegen  auch das Magnetfeld?
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Das Photon: Eine Geschichte voller Missverständnisse. |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18108
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| TomS Verfasst am: 01. Jun 2023 18:52 Titel: |
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Kann sein.
Mein Ansatz wäre
Der Grenzfall c gegen Unendlich scheint klar. Zur Sicherheit würde ich diesen Grenzfall aber erst zuletzt auswerten, auch erst nach Prüfung der Galilei-Invarianz. Der Grund ist, dass das c in der Lorentz- bzw. Galilei-Transformation eine rein geometrische Größe ist, in den Maxwellschen Gleichungen dagegen speziell die Ausbreitungsgeschwindigkeit elektromagnetischer Wellen beschreibt; es spielt also eine völlig unterschiedliche Rolle, daher würde es sich lohnen, die beiden Konstanten zunächst zu unterscheiden.
Die beiden Feldkonstanten kann man mittels einer Redefinition von Ladungen und Strömen absorbieren.
Es bleiben also
die Lorentz-Transformation
 - (\gamma - 1)\,(E \cdot n) n)
 - (\gamma - 1)\,(B \cdot n) n )
und
die Maxwellschen Gleichungen
Mir ist momentan nicht klar, welche Rolle das c-bar in der Galilei-Transformation spielt. Mein Bauchgefühl sagt, es stammt aus der Dynamik, nicht aus der Geometrie.
Der nicht-relativistische Grenzfall ist also zunächst
für
Das wäre auf Konsistenz zu überprüfen. Dabei ist zu erwarten, dass c und c-bar identisch sein müssen, und dass beide Terme verschwinden. Damit wären aber dennoch E und B-Feld zulässig.
Evtl. übersehe ich aber auch etwas.
Da die Lorentz-invariante Ausbreitungsgeschwindigkeit elektromagnetischer Wellen die Galilei-Invarianz verletzt, ist es evtl. notwendig, sich auf Elektro- und Magnetostatik zu beschränken.
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MBastieK
Anmeldungsdatum: 06.10.2012
Beiträge: 951
Wohnort: Berlin-Wedding
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| MBastieK Verfasst am: 02. Jun 2023 13:05 Titel: |
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Hallo!
Ich weiss nicht, ob dies in den Gedanken oder Ausführungen hier schon mit einbedacht ist oder überhaupt reinpasst.
Man hat 2 entgegengesetzt stromdurchflossene Leiter (in dem abgewandelten Sinne, dass man ein Leitungssysteme hat, in dem geschwindigkeits-variierbare Ladungsträger durchfliessen). Wenn man jetzt die Geschwindigkeit der Ladungsträger in einem dieser Leiter verdoppelt, dann verdoppelt sich die Lorentz-Kraft in der Theorie der nicht-relativistischen Formeln.
In der Theorie der relativistischen Formeln ist die Lorentz-Kraft aber minimal größer als das Doppelte, da der Lorentz-Faktor in Abhängigkeit der Geschwindigkeit nicht linear, sondern überproportional wächst. D.h. die magnetische Abstossung ist in der Hinsicht nicht linear in Abhängigkeit der Geschwindigkeit der Ladungs-Träger. Oder?
Grüsse
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Sonnenwind
Anmeldungsdatum: 25.04.2022
Beiträge: 678
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| Sonnenwind Verfasst am: 02. Jun 2023 13:24 Titel: |
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| MBastieK hat Folgendes geschrieben: | | In der Theorie der relativistischen Formeln ist die Lorentz-Kraft aber minimal größer als das Doppelte, da der Lorentz-Faktor in Abhängigkeit der Geschwindigkeit nicht linear, sondern überproportional wächst. |
Das dürfte angesichts der Rechnung unten nicht messbar sein:
https://www.schule-bw.de/faecher-und-schularten/mathematisch-naturwissenschaftliche-faecher/physik/unterrichtsmaterialien/e_lehre_2/teilchenfeld/geschwelektronen.htm
>>3.4) ... und die Bewegungsgeschwindigkeit der Elektronen abschätzen:
Nehmen wir einen typischen Draht an (Querschnittsfläche 1 mm2) und eine typische Stromstärke (1 A) so ergibt sich als Abschätzung der Bewegungsgeschwindigkeit von Elektronen in Drähten:<<
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MBastieK
Anmeldungsdatum: 06.10.2012
Beiträge: 951
Wohnort: Berlin-Wedding
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| MBastieK Verfasst am: 02. Jun 2023 13:36 Titel: |
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@Sonnenwind
Ja, deswegen ja auch ein abgewandelter Kontext mit:
| MBastieK hat Folgendes geschrieben: | | (in dem abgewandelten Sinne, dass man ein Leitungssysteme hat, in dem geschwindigkeits-variierbare Ladungsträger durchfliessen) |
Grüsse
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ML
Anmeldungsdatum: 17.04.2013
Beiträge: 3404
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| ML Verfasst am: 02. Jun 2023 18:54 Titel: |
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Hallo,
| MBastieK hat Folgendes geschrieben: |
In der Theorie der relativistischen Formeln ist die Lorentz-Kraft aber minimal größer als das Doppelte, da der Lorentz-Faktor in Abhängigkeit der Geschwindigkeit nicht linear, sondern überproportional wächst.
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Vorsicht bei der Interpretation solcher Modellierungen und Feinheiten. Es gibt dort etliche Fallstricke, insbesondere
a) die Tatsache, dass die Kraft nicht in jedem Bezugssystem gleich groß ist (im Zweifel sind Viererkräfte zu nutzen),
b) die Tatsache, dass in einem Modell, in dem man sich die Atomrümpfe und die Elektronen wie eine Perlenkette aneinandergereiht vorstellt, die Länge der Ketten von Atomrümpfen und Elektronen aufgrund der Lorentzkontraktion unterschiedlich lang sind und
c) die Frage, wann ein im Leiter befindliches Elektron "um die Ecke" biegt, um zum Rückleiter zu gelangen, vom Bezugssystem abhängt (Relativität der Gleichzeitigkeit).
Wenn man solche Feinheiten betrachten will, nur zu. Man darf aber kein Detail vergessen, sonst geht die Physik scheinbar nicht auf.
Viele Grüße
Michael
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18108
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| TomS Verfasst am: 02. Jun 2023 21:51 Titel: |
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Da es hier ja im das Magnetfeld geht, nicht im den erzeugenden elektrischen Strom: Man wählt das Laborsystem als Bezugsystem; man betrachtet die Lorentzkraft, einmal i) ohne und einmal ii) mit gamma-Faktor, man löst die Bewegungsgleichung für x(t), y(t); man berechnen daraus y(x) und vergleicht die beiden Fälle (i) und (ii).
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Sonnenwind
Anmeldungsdatum: 25.04.2022
Beiträge: 678
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| Sonnenwind Verfasst am: 02. Jun 2023 22:11 Titel: |
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Mir hingegen geht es eigentlich nicht um irgendwelche gamma-Faktoren, sondern um das Prinzip. Ich habe das mit der Ladung in der Nebelkammer nicht verstanden. Die Ladung spürt ein elektrisches Feld. Soweit klar. Bisher kannte ich die Erklärung, dass sich die Magnetfeldlinien gegen die Ladung bewegen (Beobachter sitzt auf Ladung). ML schrieb aber, dass es eine Bewegung gegen Magnetfeldlinien nicht gibt, was induziert also das elektrische Feld?
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ML
Anmeldungsdatum: 17.04.2013
Beiträge: 3404
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| ML Verfasst am: 02. Jun 2023 23:56 Titel: |
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Hallo,
| Sonnenwind hat Folgendes geschrieben: | | ML schrieb aber, dass es eine Bewegung gegen Magnetfeldlinien nicht gibt, was induziert also das elektrische Feld? |
Vielleicht muss ich noch genauer formulieren:
- Du kannst durchaus eine Bewegung durchführen, die senkrecht zu irgendwelchen Magnetfeldlinien verläuft. Die Richtung ist nicht der Punkt.
- Der Punkt ist, dass man keine Geschwindigkeit relativ zum Magnetfeld definieren kann.
Alle Geschwindigkeiten, die Du in der Elektrodynamik siehst, sind Geschwindigkeiten, die in Bezug auf ein gegebenes Bezugssystem definiert werden.
Wenn Du es verstehen willst, musst Du Dir die kritischen Experimente dazu anschauen. Ich empfehle zunächst die Faradayscheibe:
https://de.wikipedia.org/wiki/Elektromagnetische_Induktion#Grundlegende_Experimente
und anschließend das Hering'sche Paradoxon:
https://de.wikipedia.org/wiki/Elektromagnetische_Induktion#Anordnung_mit_Rollkontakten_%E2%80%93_Versuch_von_Hering
Beim Hering'schen Versuch bewegst Du einen als leitfähig angenommenen Permanentmagneten in eine mit leitfähigen Rollen versehene Leiterschleife.
Der Magnet hat aeine Doppelfunktion als:
- Erzeuger des Magnetfeldes und
- Leiter
Die Gretchenfrage ist dabei folgende:
Wenn Du Dich im Laborsystem befindest und einen Magneten bewegst, wirkt dann (aus Sicht des Laborsystems) auf die im Magneten befindlichen Leitungselektronen eine Lorentzkraft.
Die Antwort lautet: Ja, denn die Elektronen bewegen sich, und am Ort, an dem sie sich befinden, existiert ein Magnetfeld.
In einem leitfähigen, bewegten Magneten herrscht also eine Lorentzkraft. Da die Gesamtkraft auf die Ladungen aber gleich null ist, gilt im bewegten Magneten aus Sicht des Laborsystems:
Viele Grüße
Michael
| Beschreibung: |
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MBastieK
Anmeldungsdatum: 06.10.2012
Beiträge: 951
Wohnort: Berlin-Wedding
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| MBastieK Verfasst am: 03. Jun 2023 16:18 Titel: |
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Hallo!
| TomS hat Folgendes geschrieben: | | die wesentlichen Effekte, die zu Magnetismus führen, sind recht gut (nicht vollumfänglich) im Rahmen der nicht-relativistischen Quantenmechanik erklärbar. |
Können Sie oder jemand das näher erklären? Wie aus bloßer Quantenmechanik (gewisser) Magnetismus entsteht?
Nachtrag:
Ein Internet-Link oder Schlagwörter sind auch ausreichend.
Grüsse
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Intelligenz ist die Fähigkeit der (temporären) Anpassung.
Zuletzt bearbeitet von MBastieK am 04. Jun 2023 00:21, insgesamt einmal bearbeitet |
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Sonnenwind
Anmeldungsdatum: 25.04.2022
Beiträge: 678
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| Sonnenwind Verfasst am: 03. Jun 2023 21:11 Titel: |
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Diese Beispiele sind noch nicht elementar genug, denn sie enthalten Leiterschleifen, die Magnetfeldlinien kreuzen.
Machen wir es elementar. Ich bin in einem Zug, unter mir ein Magnet abgedeckt mit Teppichboden. Ich habe Gummisohlen an und lade mich durch Reibung auf. Ganz offensichtlich erfahre ich durch den Magneten keine Kraft im Zugsystem.
Im Erdesystem bin ich dagegen in Bewegung und stehe in einem Magnetfeld, müsste also nach Deiner Interpretation eine Lorentzkraft erfahren.
Kraft ist aber nicht gleich keine Kraft.
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Das Photon: Eine Geschichte voller Missverständnisse. |
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ML
Anmeldungsdatum: 17.04.2013
Beiträge: 3404
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| ML Verfasst am: 04. Jun 2023 00:04 Titel: |
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| Sonnenwind hat Folgendes geschrieben: |
Kraft ist aber nicht gleich keine Kraft. |
Im Zugsystem erfährst Du keine Kraft, im Bahnhofssystem erfährst Du eine Lorentzkraft, aber auch eine elektrische Kraft, die die Lorentzkraft kompensiert.
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Sonnenwind
Anmeldungsdatum: 25.04.2022
Beiträge: 678
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| Sonnenwind Verfasst am: 04. Jun 2023 01:42 Titel: |
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| ML hat Folgendes geschrieben: | | ..., aber auch eine elektrische Kraft, die die Lorentzkraft kompensiert. |
Wenn Du sagst, eine Bewegung gegen Magnetfeldlinien existiert nicht, dann kann das elektrische Feld nur durch die Bewegung des Magneten selbst entstehen. Richtig?
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Das Photon: Eine Geschichte voller Missverständnisse. |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18108
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| TomS Verfasst am: 04. Jun 2023 07:26 Titel: |
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Es ist egal, woher das Feld F stammt, und es ist unnötig, ihm eine Art Ruhesystem zuzuschreiben.
Die relativistische Form der Lorentzkraft lautet
Im Folgenden ist es sinnvoll, eine Lorentz-invariante Größe zu betrachten. Für die Vierer-Beschleunigung des im Zug mitbewegten Beobachters, projiziert auf einen Einheitsvektor senkrecht zur Längsachse des Zuges, ansonsten beliebig, gelte in dessen Ruhesystem
 = \bar{n}_\mu \, \dot{\bar{u}}^\mu \sim \bar{n}_\nu \, \bar{F}^{\mu\nu} \, \bar{u}_\nu = 0 )
Der Beobachter selbst misst also keine Vierer-Beschleunigung senkrecht zur Zug-Längsachse.
Die Gleichung ist offensichtlich Lorentz-invariant, d.h. sie gilt auch in anderen Bezugsystemen, z.B. bzgl. des Ruhesystems eines am Bahndamm ortsfesten Beobachters
 = n_\mu \, {\dot{u}}^\mu = 0 = a_\perp(\bar{u},\bar{n}))
D.h. die Größe
ist ein Bezugsystem-unabhängiger Lorentz-Skalar; beliebige andere Beobachter mit anderen Ruhesystemen stimmen allesamt darin überein, dass diese Größe für diesen speziellen Beobachter verschwindet.
Die Größe ist jedoch abhängig von der Bewegung dieses speziellen Beobachters im Zug, d.h. für einen anderen Beobachter, der sich mit einer anderen Vierer-Geschwindigkeit innerhalb des Zuges bewegt, gilt i.A.
 = a_\perp(\bar{v},\bar{n}) \neq 0)
Die Unterscheidung zwischen Lorentz-Transformationen als Transformationen zwischen Koordinatensystemen
und dem Übergang zu physikalisch unterschiedlichen Bewegungen
ist dabei essentiell.
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18108
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| TomS Verfasst am: 04. Jun 2023 08:45 Titel: |
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| MBastieK hat Folgendes geschrieben: | | TomS hat Folgendes geschrieben: | | die wesentlichen Effekte, die zu Magnetismus führen, sind recht gut (nicht vollumfänglich) im Rahmen der nicht-relativistischen Quantenmechanik erklärbar. |
Können Sie oder jemand das näher erklären? Wie aus bloßer Quantenmechanik (gewisser) Magnetismus entsteht?
Nachtrag:
Ein Internet-Link oder Schlagwörter sind auch ausreichend. |
Ein guter Startpunkt ist das quantenmechanische Heisenberg-Modell:
https://en.m.wikipedia.org/wiki/Quantum_Heisenberg_model
Man betrachtet dabei ausschließlich lokalisierte, quantenmechanische Spin-Freiheitsgrade, d.h. man ignoriert die räumlichen Wellenfunktionen, Ströme etc. Derartige Modelle liefern Ferro- und Antiferromagnetismus, Phasenübergänge usw.
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ML
Anmeldungsdatum: 17.04.2013
Beiträge: 3404
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| ML Verfasst am: 04. Jun 2023 10:34 Titel: |
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Hallo,
| Sonnenwind hat Folgendes geschrieben: | | ML hat Folgendes geschrieben: | | ..., aber auch eine elektrische Kraft, die die Lorentzkraft kompensiert. |
Wenn Du sagst, eine Bewegung gegen Magnetfeldlinien existiert nicht,
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Nochmal: Ich sage, es lässt sich keine Geschwindigkeit relativ zu Magnetfeldlinien definieren. Das ist etwas anderes als die Aussage, ob es eine Bewegung gegen (=senkrecht zu) Magnetfeldlinien geben kann. Selbstverständlich kann es eine Bewegung senkrecht zu Magnetfeldlinien geben.
Bitte lege Dich genauer fest, was Du meinst.
| Zitat: |
dann kann das elektrische Feld nur durch die Bewegung des Magneten selbst entstehen. Richtig? |
In welchem Set-Up?
Bitte lies Dir den eingangs erwähnten Wikipedia-Artikel durch, in der die Kombinationen aus E-Feld und Bewegung zwischen Leiter/Magnet aufgeführt sind. Erst, wenn Du Dich darüber ausgiebig gewundert hast, kommen wir hier weiter.
Vorweg: Ja, man kann eine Relativbewegung zwischen einem Magneten und einem Leiter definieren. Aber nein, das nutzt Dir überhaupt nichts, um die Vorstellung zu retten, in der Elektrodynamik seien Relativbewegungen (ohne weitere Informationen) etwas sehr Wesentiches.
In der Formel für die Lorentzkraft ) steht die Geschwindigkeit der Ladung q im aktuellen Bezugssystem drin. Dort steht KEINE Relativgeschwindigkeit, weder die Relativgeschwindigkeit zu einem Magnetfeld (die man nicht definieren kann), noch die Relativgeschwindigkeit zu einem Magneten (die man zwar definieren kann, die aber dort nicht hingehört). Wenn Du das Bezugssystem änderst, so bleibt F in erster Näherung konstant und E bzw. v x B mischen sich mit anderer Wichtung.
Viele Grüße
Michael
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MBastieK
Anmeldungsdatum: 06.10.2012
Beiträge: 951
Wohnort: Berlin-Wedding
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| MBastieK Verfasst am: 04. Jun 2023 15:59 Titel: |
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Hallo!
| jh8979 hat Folgendes geschrieben: | Das Magnetfeld ist kein relativistischer Effekt im Sinne von: Mithilfe der Relativitätstheorie läßt sich aus dem elektrischen Feld das magnetische erklären. Denn:
| Zitat: |
Ist das Magnetfeld grundlegend?
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Ja. Das Magnetfeld ist ein grundelgendes Feld für sich, welches sich unter Lorentztransformationen mit dem elektrischen Feld "mischt". |
| TomS hat Folgendes geschrieben: | | die wesentlichen Effekte, die zu Magnetismus führen, sind recht gut (nicht vollumfänglich) im Rahmen der nicht-relativistischen Quantenmechanik erklärbar. |
Einerseits wird Magnetismus als grundlegend angesehen.
Dann lässt sich wieder die Lorentz-Kraft, d.h. die Abstoßungs-Kraft zweier entgegengesetzt stromdurchflossener Leiter über die Lorentz-Kontraktion der Relativitäts-Theorie erklären. Dann wiederrum werden wesentliche Aspekte oder Effekte des Magentismus über die Quantenmechanik erklärt.
Wie soll ich das Ganze jetzt verstehen?
Der Magnetismus wird in verschiedenen Aspekten verschieden begründet?
Oder die Physik hat noch Probleme den Magnetismus einheitlich herzuleiten oder einzuordnen? (Vielleicht weil es noch keine Vereinigung von Quantenmechanik und Relativitäts-Theorie gibt?)
Grüsse
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Intelligenz ist die Fähigkeit der (temporären) Anpassung. |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18108
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| TomS Verfasst am: 04. Jun 2023 16:36 Titel: |
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A) Die mikroskopische Begründung für die Entstehung eines Magnetfeldes können zum Teil quantenmechanisch verstanden werden.
B) Betrachtet man den makroskopischen Effekt - das Magnetfeld - so stellt man fest, dass dessen Beschreibung zusammen mit der des elektrischen Feld im Rahmen der relativistischen Formulierung der Elektrodynamik vereinheitlichen lässt.
Diese beiden Sichtweisen ergänzen sich in gewisser Weise.
Eine Zusammenführung von (A+B) erreicht man letztlich mittels der relativistischen Quantenfeldtheorie.
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Niels Bohr brainwashed a whole generation of theorists into thinking that the job (interpreting quantum theory) was done 50 years ago. |
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