Ist Ladung energetisch?

Es ist bekannt, dass die Masse eines Körpers zwei wichtige Eigenschaften hat.

  1. Es reagiert auf ein Feld (Schwerkraft) und kann dessen Quelle sein.

  2. Es ist energisch ( E = M C 2 ).

Es ist bekannt, dass die Körperladung mindestens eine dieser Eigenschaften hat, nämlich:

  1. Es reagiert auf ein Feld (das EM-Feld) und kann dessen Quelle sein.

Ich bin gespannt, ob es auch die andere Eigenschaft haben könnte. Das heißt, könnte es ein Ladungsäquivalent von geben E = M C 2 ? Vielleicht so etwas wie

E = Q C 4 4 π G ϵ 0   ?

Antworten (2)

Ich glaube, es sollte sein

2) es ist kostenpflichtig

Denn die Ladung selbst ist das Analogon zur Energie für das EM-Feld. Sowohl Energie als auch Ladung bleiben aufgrund einer tieferen Symmetrie im Universum erhalten. Für die Energie ist dies die Zeitsymmetrie der Naturgesetze. Für die Ladung ist dies die zugrunde liegende Symmetrie der EM-Feldgleichungen. Siehe Noethers Theorem für mehr darüber. Mit anderen Worten, die Ladung selbst ist nicht energetisch, sie ist eine weitere grundlegende Eigenschaft.

E = M C 2 bezieht sich auf Energie und Masse. Um also etwas Ähnliches für EM zu haben, würden Sie im Grunde nach einer "elektrischen Masse" suchen Q / C 2 . Das ist eine sehr interessante Idee. Meine beste Vermutung ist, dass das EM-Feld zu einfach ist, um so etwas zuzulassen.

Ein Feld zeigt sicherlich an, dass Energie vorhanden ist. Der Ort dieser Energie ist jedoch nicht im Feld. Wenn ich zum Beispiel zwei entgegengesetzt geladene Teilchen in einiger Entfernung voneinander habe und sie dann aufeinander zu bewegen lasse, kann ich diesem Prozess mechanische Energie entziehen. Wir wissen also, dass zwei getrennte Ladungen Energie gehabt haben müssen. Aber der Ort dieser Energie ist eher im System als um jede Ladung herum. Wenn wir nur eines unserer beiden Teilchen betrachten, können wir nicht sagen, wo die Energie ist. Da Energie in einem geschlossenen System „Masse“ genannt wird, liegt der Schwerpunkt unseres Zwei-Teilchen-Systems genau zwischen den beiden Teilchen, vorausgesetzt, sie befinden sich in einem geschlossenen System. Natürlich können Sie die beiden Partikel jedoch nicht vollständig isolieren. (Anmerkung: Es ist Energie, die gravitiert, und nichts anderes. Der Spannungs-Energie-Tensor ist einfach eine Möglichkeit, bestimmte zusätzliche Energie zu berücksichtigen, die sonst vernachlässigt worden wäre).