Verschieben Magnete Licht rot?

Ich liebe die Frage! Ich wollte meine Gedanken und eine mögliche Erklärung für dieses Phänomen teilen.

Schauen wir uns den Prozess an (wir beginnen mit einem nicht magnetisierten Objekt):

1. Zwei Körper, von denen einer ein riesiger Magnet und der andere ein sehr kleines ferromagnetisches Objekt ist, befinden sich im freien Raum.
2. Auf sie wirken im Startmoment keine Kräfte (Schwerkraft wird nicht benötigt). Der Ferromagnet ist noch nicht magnetisiert (die magnetischen Domänen sind noch zufällig)
3. Wir gehen von einer schnellen Magnetisierung des kleinen Objekts aus, sie beginnen sich magnetisch anzuziehen. Die verbrauchte Energie kann aus der magnetischen Energie/Koenergie in der Hystereseschleife des Materials berechnet werden.$W_m^*=\int_V\int_H B\mathrm{d}H\mathrm{d}V$
4. Die eigentliche Kraft, die sie magnetisch anzieht, ist die Relukanzkraft, diese Kraft will den magnetischen Gesamtwiderstand eines Weges verringern und bewegt zwei Objekte in eine Position mit minimalem Widerstand für den magnetischen Fluss.
5. Der Anziehungsprozess geschieht aufgrund des gleichen Energie/Koenergie-Mechanismus. Eine Kraft resultiert aus der Änderung der Koenergie$F=-\frac{\mathrm{d}W_m^*}{\mathrm{d}x}$.
6. Wenn das kleine Objekt näher kommt, steigt der Wert an$W_m^*$verringert wird (Sie müssen die Lautstärke berücksichtigen). Intuitive Erklärung: Alles will den niedrigsten Energiezustand erreichen.
7. Die Erhöhung der kinetischen Energie geschieht parallel$E_k=\int_xF\mathrm{d}x$, daher können wir den Anfangswert von betrachten$W_m^*$als potentielle Energie .
8. In dem Moment wird das kleine Objekt in Photonen umgewandelt$E=mc^2$Die$W_m^*$wird meistens (je nach Moment) umgestellt$E_k$.

Wenn ich keine Fehler gemacht habe, sollte es keinen Energieverlust geben. Der große Magnet liefert die Energie

Denken Sie daran, dass Sie zusätzlich zur reinen Masse Ihres kleineren „Test“-Magneten dessen energetisch nicht triviale magnetische Struktur erzeugen müssen . Dies sollte die durch die elektromagnetische Anziehung gewonnene Energie berücksichtigen.

Abgesehen von nichtlinearen quantenoptischen Effekten wird Licht nicht durch Magnetfelder beeinflusst. Dies liegt daran, dass die Bewegungsgleichungen linear sind, daher kann ein elektromagnetisches Feld ein anderes nicht ohne die Hilfe geladener Materie beeinflussen.

An diesem Gedankenexperiment ist vieles falsch, imo:

1. Ein Stück ferromagnetisches Material zeigt den Magnetlinien sofort einen Nord- und einen Südpol. Der Nordpol wird angezogen, der Südpol wird abgestoßen, und es wird wie Eisenspäne enden, wenn es auf die Oberfläche trifft.

2. In der realen Welt zerfällt es beim Auftreffen auf eine Oberfläche je nach Energie in seine Bestandteile. Um eine Vernichtung zu erreichen, sollte die Energie riesig sein und es wird viele Fragmente von Atomen und Photonen geben

3. beim Aufbrechen verschwindet der Ferromagnetismus und die einzelnen Teilchen prallen nach den Regeln der Teilchenstreuung ab (siehe Querschnitte im Teilchendatenbuch)

4. Diese haben jede Winkelverteilung (auch Photonen) und fliegen entsprechend ihrem Impuls und ihrer Energie ab, die durch den großen Aufprall gegeben werden. Sie werden nie genug zusammenhängen, um auf irgendeine Struktur, die feste Materie genannt wird, zurückzugreifen, um sich vorzustellen, dass sie als Ganzes an ihrem vorherigen Ort endet. Energie wird in Elementarteilchen-Wechselwirkungen konserviert, was bedeutet, dass Sie, wenn Sie alle Bits sammeln, die Ruhemasse und kinetische Energie dort finden werden.

5. Angenommen, der große Magnet wäre aus Antimaterie, wieder das gleiche Problem der Nichtrekonstruierbarkeit: Vernichtung von Protonen und Neutronen ergibt meistens Pionen, die geladenen zerfallen in Myonen und Neutrinos und pi0 in zwei Photonen, die sich nie an der Spitze vereinen werden, beides weil von Winkelverteilungen und weil der Querschnitt von Gamma Gamma zu Pi0 winzig ist (Diagramme höherer Ordnung und die elektromagnetische Kopplung beträgt 1/137). Nichts vernichtet sich nur in Photonen, und selbst wenn dies der Fall wäre, würden sich die Photonen schlimmer verteilen als eine Tüte voller Katzen.