Warum erzeugen Ladungen mit konstanter Bewegung keine Wellen?

Ich bin ein wenig verwirrt über den Ursprung elektromagnetischer Wellen. Obwohl ich ihren Ursprung mathematisch verstehen kann, bin ich ein wenig verwirrt über die physikalische Intuition von ...

Die Informationsübertragung ist auf Lichtgeschwindigkeit beschränkt; eine lokale Änderung in einem Feld kann entfernte Regionen erst stören, wenn eine Lichtkugel diese Regionen erreicht hat

Das macht durchaus Sinn, aber ich kann dann nicht verstehen, warum nur beschleunigende Körper EM-Wellen erzeugen und keine Bewegung, die ein lokales Feld beeinflussen würde (wie z. B. eine lineare, konstante Bewegung).

Natürlich ist mir klar, dass konstante Bewegung völlig relativ ist, und durch die Erzeugung von EM-Wellen schlage ich die Erfahrung von Licht als völlig subjektiv vor. Aber das ist nicht der Fall, oder?

Wie erzeugt dann eine konstante Bewegung keine EM-Wellen, stört aber auch ein lokales Feld und verletzt nicht die Geschwindigkeitsbegrenzung für die Feldausbreitung?

Folgt der Ursprung von Gravitationswellen (und deren Fehlen bei konstanter Bewegungsmasse), abgesehen davon, dass sie in einem völlig separaten physikalischen Modell und mathematischen Rahmen erscheinen, einer ähnlichen Erklärung?

Jeder Input ist willkommen!

Eine Ladung in ständiger Bewegung erzeugt eine Feldstörung, die Energie auf ein Medium überträgt, das die Lorentz-Invarianz des Vakuums bricht. Sobald auch nur ein "Empfänger" im Spiel ist, wird diese Lorentz-Invarianz gebrochen, selbst für eine Ladung, die sich im Vakuum bewegt. Die Antwort auf Ihr Problem lautet also, dass sie nicht existiert. Eine Ladung, die sich relativ zu einem Beobachter mit konstanter Geschwindigkeit bewegt, strahlt.
Bedeutet Strahlung nicht Energieverlust und verlangsamt die Ladung? Würde das nicht bedeuten, dass verschiedene Beobachter unterschiedliche, widersprüchliche Entwicklungen sehen können?
Ja, die Kopplung zwischen einer Ladung und einem Beobachter wird die Ladung relativ zu diesem Beobachter verlangsamen, obwohl dies in vielen Fällen entweder irrelevant oder nicht wahrnehmbar ist.
Schauen Sie sich diese Frage an, die andere Antwort könnte Ihnen helfen: physical.stackexchange.com/questions/186361/…

Antworten (2)

Für jedes geladene Teilchen in gleichförmiger Bewegung gibt es ein Inertialsystem, in dem dieses Teilchen ruht, und umgekehrt . Wenn also das Teilchen aufgrund einer gleichförmigen Bewegung Energie als EM-Wellen abgeben würde, hätten Sie die seltsame Situation, dass ein bewegungsloses Teilchen auch Energie als EM-Wellen abgeben müsste. Wenn ein bewegungsloses Teilchen keine EM-Wellen erzeugt, kann dies auch nicht in einem Zustand gleichförmiger Bewegung der Fall sein.

Das habe ich in den Kommentaren begründet; Ihr Vorschlag, dass dies die Möglichkeit ausschließt, widerspricht dem, was CuriousOne vorschlägt.
Dies schließt diese Möglichkeit nicht aus. Es gibt keine Garantie dafür, dass das zweite Teilchen im Trägheitssystem des ersten Teilchens ruht, außer im entarteten Fall, in dem sich beide Teilchen mit derselben Geschwindigkeit bewegen.

Ein Unterschied, der Ihnen helfen könnte, ist der folgende. Eine sich bewegende Ladung hat sicherlich Felder, die sich mitbewegen, daher verstehe ich, warum Sie vielleicht denken, dass sie Wellen erzeugen würde. Aber diese Felder (zumindest das elektrische Feld) zerfallen wie 1 / R 2 , genau wie das Feld einer statischen Aufladung. Sie "breiten" sich auch mit der Geschwindigkeit der Ladung aus, weil sie ihr folgen. Entscheidend ist aber, dass diese Felder keine Energie abtransportieren, sonst würde sich die Ladung verlangsamen.

Wenn Sie eine ruhende Ladung haben und sie treten, damit sie sich mit konstanter Geschwindigkeit bewegt, entsteht eine Welligkeit im Feld, die mit Lichtgeschwindigkeit verschwindet und als zerfällt 1 / R . Diese Welle trägt Energie, die deinem Kick entnommen wird. Gibt man einem ungeladenen und einem geladenen Teilchen den gleichen Impuls, bewegt sich das ungeladene dadurch schneller.

Nur elektromagnetische Wellen reisen mit Lichtgeschwindigkeit? Wenn wir eine Punktladung im Raum haben, würde das elektrische Feld in einem Punkt P sofort entstehen?
Warum erzeugen Ladungen mit konstanter Bewegung keine Wellen?
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