Angenommen, ein Elektron beginnt sich mit der Geschwindigkeit V sehr schnell oder mit Lichtgeschwindigkeit hin und her zu bewegen, könnte es mit seinem eigenen zuvor bestehenden elektromagnetischen Feld interagieren?
Eine Ladung wechselwirkt immer mit ihrem eigenen Feld. Dies ist eine der Ursachen von Unendlichkeiten, aber auch von Strahlungskorrekturen in der Theorie der Quantenelektrodynamik.
Erstens hat ein Elektron eine Ruhemasse und kann sich nicht mit Lichtgeschwindigkeit bewegen.
Das statische elektrische Feld um das Elektron herum wird durch virtuelle Photonen vermittelt. Virtuelle Photonen sind außerhalb der Massenhülle und müssen nicht allen Gesetzen der Physik gehorchen. Sie müssen zum Beispiel die Geschwindigkeitsbegrenzung c nicht einhalten.
Es gibt zwei Fälle, in denen sich das Elektron mit konstanter Geschwindigkeit bewegt oder beschleunigt:
Wenn sich das Elektron in Ihrem Fall mit einer Geschwindigkeit nahe c bewegt, bewegt sich das statische elektrische Feld um das Elektron immer noch mit dem Elektron.
Was Sie sagen, ist, dass sich das Elektron schneller bewegen würde als sein eigenes statisches elektrisches Feld. Das ist nicht möglich. Das elektrische Feld wird durch virtuelle Photonen vermittelt, die sich theoretisch sogar schneller als Licht ausbreiten können, sie müssen nicht die Geschwindigkeitsbegrenzung c befolgen. Diese virtuellen Photonen sind nur eine mathematische Methode, um das statische elektrische Feld um das Elektron herum zu erklären, sie sind keine echten Teilchen.
Auf dieser Seite besteht kein Konsens darüber, ob sich das elektrische Feld um das Elektron schneller als c oder mit der Geschwindigkeit c bewegt (interagiert). Wenn Sie beispielsweise eine elektrische Ladung einschalten, breitet sich das statische elektrische Feld um sie herum mit der Geschwindigkeit c aus, also nicht sofort. Aber lassen wir die Tatsache außer Acht, dass virtuelle Photonen nur eine mathematische Theorie zur Beschreibung des elektrischen Feldes sind und diese virtuellen Photonen nicht einigen physikalischen Gesetzen, wie der Geschwindigkeitsbegrenzung c, gehorchen müssen, und sagen wir, dass das elektrische Feld mit der Geschwindigkeit interagieren kann C.
Selbst wenn sich das Elektron sehr nahe an der Geschwindigkeit c bewegen würde, würde sich das statische elektrische Feld aus der Sicht des Elektrons immer noch mit der Geschwindigkeit c bewegen. Gemäß SR scheint sich das elektrische Feld von jedem Trägheitsbezugssystem wie dem sich bewegenden Elektron (das nicht beschleunigt) mit der Geschwindigkeit c zu bewegen. So schnell sich das Elektron auch bewegt, es kann nicht mit seinem eigenen Feld interagieren (vorher bereits vorhanden). Dies liegt daran, dass sich das elektrische Feld mit dem Elektron mitbewegt. Und das Elektron hat Ruhemasse, bewegt sich langsamer als c, hat ein Trägheitsreferenzsystem, und von diesem Referenzsystem aus scheint sich das elektrische Feld mit der Geschwindigkeit c auszubreiten.
Das vorherige elektrische Feld, das das Elektron an der vorherigen Position im Raum erzeugt hat, hat sich also bereits mit dem Elektron mitbewegt, sodass das Elektron nicht selbst mit ihm interagieren kann.
Sie fragen, ob es Reste von elektrischen Feldern gibt, die das Elektron erzeugt hat, als es sich an einer früheren Position im Raum befand. Die Antwort ist, dass es solche früheren Felder oder deren Reste nicht gibt. Es gibt nur ein Feld (wir sprechen vom Nahfeld), das sich mit dem Elektron mitbewegt.
Wenn Sie also nach dem Nahfeld fragen, kann das Elektron nicht selbst mit seinem eigenen vorherigen elektrischen Feld interagieren.
Wenn das Elektron beschleunigt, hat es kein Trägheitsbezugssystem mehr. Was passiert, ist, dass das Elektron beginnt, mit dem Feld zu interagieren, es wirbelt das Feld auf (sein Nahfeld und auch das Fernfeld) und erzeugt Strahlung. Das sind EM-Wellen, Photonen, es emittiert Photonen. Wenn Sie also fragen, ob das Elektron selbst mit seinem eigenen vorherigen Nahfeld interagieren kann, ja, wenn das Elektron beschleunigt.
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