Über eine Aussage in Griffiths Buch zur Einführung in die Elektrodynamik

Dies ist, was Griffiths in seinem Buch Elektrodynamik geschrieben hat (Kapitel 12, 2. Absatz)

Tatsächlich beziehen sich viele der Gleichungen in der Elektrodynamik, beginnend mit dem Lorentz-Kraftgesetz, ausdrücklich auf "die" Geschwindigkeit der Ladung. Es scheint daher sicher, dass die elektromagnetische Theorie die Existenz eines einzigen stationären Bezugssystems voraussetzt, in Bezug auf das alle Geschwindigkeiten gemessen werden müssen.

Warum sollte die Existenz einer Geschwindigkeit v → im Lorentzkraftgesetz die Existenz eines einzigen stationären Beobachters implizieren? Wichtig scheint mir die Relativgeschwindigkeit zwischen Beobachter und Ladung zu sein: Eine Ladung in einem Magnetfeld könnte gegenüber Beobachter A ruhen und gegenüber Beobachter B in Bewegung sein. Auf Beobachter B wirkt eine Lorentzkraft die Gebühr, aber nicht für den Beobachter A. Ist es nicht so einfach?

Wenn die Geschwindigkeit einer Ladung Q (das in den Lorentz-Kraftausdruck eintritt) wurde bezüglich eines einzigen stationären Rahmens A gemessen, dann würden zwei Beobachtungen B und C in relativer Bewegung bezüglich A die gleiche Lorentz-Kraft messen, die auf q wirkt. Das scheint völlig falsch zu sein.

Die fettgedruckte Aussage ist falsch.
Sie haben geschrieben: "Für Beobachter B wirkt eine Lorentz-Kraft auf die Ladung, aber nicht für Beobachter A". Wenn ein Trägheitsbeobachter eine auf die Ladung wirkende Nettokraft misst, bedeutet dies, dass er beobachtet, wie die Ladung eine beschleunigte (nicht lineare, gleichförmige) Bewegung ausführt. Ein anderer Trägheitsbeobachter, der keine Kraft misst, beobachtet eine lineare, gleichförmige Bewegung. Aber wenn eine Bewegung für einen Trägheitsbeobachter linear gleichförmig ist, wird sie für jeden Trägheitsbeobachter ebenfalls linear gleichförmig sein! Sieht das für Sie nicht wie ein Widerspruch aus? Wenn nicht, warum?
@my2cts Es ist nicht falsch, es wird nur aus seinem Kontext extrapoliert. Dieser Absatz ist Teil einer Einführung in die Spezielle Relativitätstheorie. Beachten Sie weiter, dass es nur sagt "es scheint, dass ...". Was er sagen will, ist: "Aus der Sicht einer Person, die nichts über die Spezielle Relativitätstheorie weiß, scheint es, dass ..."

Antworten (1)

Die von Ihnen zitierte Aussage erscheint in einem Kapitel, in dem die spezielle Relativitätstheorie vorgestellt wird. Die Aussage ist falsch, dient aber einem rhetorischen Zweck. Griffiths versucht lediglich, die offensichtliche Unvereinbarkeit des (Galileischen) Relativitätsprinzips mit der Elektrodynamik aufgrund der Geschwindigkeitsabhängigkeit beispielsweise im Lorentz-Kraftgesetz hervorzuheben. Das ist ziemlich poetisch, denn es war die Elektrodynamik, die Einstein überhaupt erst zur speziellen Relativitätstheorie geführt hat.

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