Geladenes Teilchen unter einem gleichförmigen elektrischen Feld

Angenommen ein Ladungsteilchen Q beginnt sich ohne Anfangsgeschwindigkeit unter dem Einfluss eines gleichförmigen elektrischen Feldes zu bewegen E auf das Positive hinweisen X Richtung. Drücken Sie seinen Positionsvektor in Bezug auf die Eigenzeit aus τ .

Laut Wiki: http://en.wikipedia.org/wiki/Lorentz_force#Relativistic_form_of_the_Lorentz_force wird die Lorentzkraft durch gegeben D P a D τ = Q U β F a β . In diesem Fall F a β reduziert zu

[ 0 E C E C 0 ] .
Lassen U β = ( u 0 , u 1 ) , Dann P a = M 0 ( u 0 , u 1 ) , also haben wir
( M 0 u ˙ 0 M 0 u ˙ 1 ) = Q ( 0 E C E C 0 ) × ( u 0 u 1 ) .
Seit
M 0 u ˙ 1 = Q E C u 0 ,
u 1 = M 0 u ˙ 0 C Q E ,
wir bekommen
M 0 ( M 0 u ¨ 0 C Q E ) = Q E C u 0 ,
u ¨ 0 + Q 2 E 2 M 0 2 C 2 u 0 = 0.
Das charakteristische Polynom ist
R 2 + Q 2 E 2 M 0 2 C 2 = 0.
Offensichtlich ist die Determinante negativ und u 0 ist eine trigonometrische Funktion der Eigenzeit τ . Daraus lässt sich auch ableiten u 1 ist die gleiche Art von Funktion. Dies ist aber eindeutig nicht der Fall. Ich hoffe jemand kann mir sagen wo ich was falsch gemacht habe.

Antworten (1)

Wie Sie wissen, sollte die Antwort eine hypertrigonometrische Funktion statt einer trigonometrischen sein. Ihr Fehler liegt beim Absenken / Anheben von Vektorkomponenten

P a = M 0 ( u 0 , u 1 ) = M 0 ( η 00 u 0 , η 11 u 1 ) = ± ( u 0 , u 1 )
Bei dem die ± kommt von Ihrer metrischen Konvention. Dies führt zu
R 2 + Q 2 E 2 M 0 2 C 2 R 2 Q 2 E 2 M 0 2 C 2
und Sie erhalten die erwartete Lösung