Was ist die Bedingung dafür, dass beschleunigte Ladung abstrahlt?

Mir wurde immer beigebracht, dass jede Beschleunigungsladung Strahlung erzeugt, aber ich denke nicht, dass diese Bedingung eine ausreichende Bedingung ist. Zum Beispiel wird jede freie Ladung auf der Erde beschleunigt, weil die Erde die Sonne umkreist, aber sie erzeugt keine Strahlung.

"Zum Beispiel wird jede freie Ladung auf der Erde beschleunigt, weil die Erde die Sonne umkreist, aber sie erzeugt keine Ladung." Meinten Sie Strahlung? Ich bin sicher, dass jemand eine Antwort für Sie haben wird, aber meine Vermutung ist, dass die Antwort nein ist, weil die Erde der Raum-Zeit-Krümmung folgt, die durch das Gravitationsfeld der Sonne erzeugt wird, anstatt zu beschleunigen.
verwandt: physical.stackexchange.com/q/70915 , insbesondere die Antwort von Ben Crowell.
Dieser Artikel hat eine ziemlich gute Behandlung des Themas. mathpages.com/home/kmath528/kmath528.htm

Antworten (2)

Tatsächlich wird eine auf der Erdoberfläche ruhende elektrische Ladung beschleunigt, und dies stellt tatsächlich eine Herausforderung für die Idee dar, dass eine gleichmäßig beschleunigte Ladung strahlt. Ich glaube, das ist noch eine offene Frage. Zum Beispiel :

Einer der bekanntesten Sätze der elementaren klassischen Elektrodynamik ist, dass "eine beschleunigende Ladung strahlt". Tatsächlich wird oft gesagt, dass die Leistung (Energie pro Zeit) elektromagnetischer Strahlung, die von einem geladenen Teilchen emittiert wird, streng eine Funktion der Beschleunigung dieses Teilchens ist. Wenn wir jedoch das starke Äquivalenzprinzip akzeptieren (dh die Äquivalenz zwischen Schwerkraft und Beschleunigung), wird die einfache Vorstellung, dass Strahlung eine Funktion der Beschleunigung ist, problematisch, da in diesem Zusammenhang ein Objekt sowohl stationär als auch beschleunigend sein kann. Beispielsweise ist ein auf der Erdoberfläche ruhendes geladenes Objekt stationär und unterliegt dennoch einer (Erd-)Beschleunigung von etwa 9,8 m/sec2. Es scheint sicher zu sein (und es ist offensichtlich eine Tatsache), dass ein solches Objekt keine elektromagnetische Energie ausstrahlt, zumindest aus der Sicht kostationärer Beobachter. Wenn dem so wäre, hätten wir eine ewige Quelle freier Energie. Da die Aufwärtskraft, die das Objekt an der Erdoberfläche hält, nicht über eine beliebige Entfernung wirkt, ist die von dieser Kraft verrichtete Arbeit gleich Null. Daher wird dem Objekt keine Energie zugeführt. Wenn das Objekt also elektromagnetische Energie ausstrahlt (und unter der Annahme, dass die innere Energie des Objekts konstant bleibt), haben wir eine Verletzung der Energieerhaltung.

Ein Artikel hier schlägt vor, dass gleichmäßig beschleunigte Ladung strahlt, aber dass die Strahlung „jenseits des Horizonts“ für sich mitbewegende Beobachter ist.

Wir zeigen, indem wir einige elementare Konsequenzen der Kovarianz der Maxwellschen Gleichungen unter allgemeinen Koordinatentransformationen untersuchen, dass, obwohl Trägheitsbeobachter tatsächlich elektromagnetische Strahlung erfassen können, die von einer gleichmäßig beschleunigten Ladung emittiert wird, mitbewegte Beobachter nur ein statisches elektrisches Feld sehen werden. Diese einfache Analyse kann helfen, eines der berühmtesten Paradoxe des letzten Jahrhunderts zu verstehen.

Wie weit müsste ich also die Strahlungszellen von der Erdoberfläche entfernt platzieren, um die Strahlungsenergie der strahlenden Ladungen einzufangen?
@lurscher, ????
@AlfredCentauri Beschleunigt ein Elektron, das die Sonne umkreist? Es wird keine Kraft ausgeübt. Wenn alternativ ein Elektron nicht umkreist, sondern nur durch eine Kraft festgehalten wird, ist dies nicht gleichbedeutend mit Beschleunigung? Mit anderen Worten, ein umlaufendes Elektron strahlt nicht, außer in einem beschleunigten Bezugssystem?
@SimpleLikeAnEgg, jedes Teilchen, geladen oder auf andere Weise, das sich nicht auf einer Geodäte befindet, wird beschleunigt, dh ein am Teilchen angebrachter Beschleunigungsmesser ergibt einen Wert ungleich Null. Jedes Teilchen im freien Fall ist träge, dh der Beschleunigungsmesser zeigt Null an. Beantwortet das deine Frage? (es sollte).
@AlfredCentauri Ja: Ein umlaufendes Teilchen befindet sich auf einer Geodäte und beschleunigt daher nicht.
Bei einem g hat der Rindler-Horizont einen viel kleineren Radius als der kosmologische Horizont, daher kann ich Zellen über diese Entfernung hinaus platzieren und die Strahlung von den Ladungen an der Erdoberfläche einfangen und unendliche Energie haben. Siehst du nicht, dass etwas falsch daran ist?
@lurscher, ist es nicht so, dass es hinter dem Horizont keine mitbewegten Beobachter gibt? Und ist es nicht so, dass die unbewegten Beobachter Strahlung wahrnehmen?
hinter welchem ​​Horizont? das Papier erwähnt nur den Rindler-Horizont, der nicht dasselbe ist wie der kosmologische Horizont
@lurscher, ich habe in meinen vorherigen Kommentaren nirgendwo einen kosmologischen Horizont erwähnt.
Sie haben Recht, wenn Sie also eine Zelle außerhalb dieses Horizonts platzieren, können Sie die abgestrahlte Energie von den Ladungen auf der Oberfläche einfangen
@lurscher, ich bin mir nicht sicher, warum Sie sich auf eine Zelle außerhalb des Horizonts konzentrieren. Dem Papier zufolge wird ein Trägheitsbeobachter die Strahlung der gleichmäßig beschleunigten Ladung beobachten, egal ob innerhalb oder außerhalb des Horizonts. Das Papier unterscheidet dies von (mit der Ladung) mitbewegten Beobachtern, die keine Strahlung beobachten. Und wie ich bereits geschrieben habe, gibt es außerhalb des Horizonts keine sich mitbewegenden Beobachter.
Wenn dies der Fall wäre, könnte man Strahlungsenergie aus jedem Gravitationsbrunnen mit Nettoladungen gewinnen. Ich sage nicht, dass es nicht so sein wird, aber es wäre ein bisschen seltsam. Obwohl die Strahlung thermisch war, frage ich mich, ob man das mit einer Hawking-Strahlung geladener Schwarzer Löcher in Verbindung bringen kann. Vielleicht würde jeder Gravitationskörper mit Nettoladung dazu neigen, zu verdampfen, genau wie ein Schwarzes Loch?

Die durch die Schwerkraft der Erde beschleunigte Ladung emittiert keine Strahlung, folgt aus der Transformation in einen Bezugsrahmen, in dem die Ladung stationär ist, und der Anwendung der relativistischen Anforderung, dass das Verhalten der Ladung, einschließlich ob sie strahlt oder nicht, nicht von dem Bezugsrahmen abhängen kann Referenz, von der aus es angezeigt wird.

Das ist mir unklar (ich kenne mich mit der Allgemeinen Relativitätstheorie nicht aus). Ich kann also immer zwischen Erdbeschleunigung und "normaler Beschleunigung" unterscheiden? Und was ist mit der Erde, die die Sonne umkreist? Erzeugt es Strahlung (freie Ladungen auf der Erde)?
Nicht wirklich! Mein Wissen über unseren Planeten ist begrenzt, aber was ich sagen kann, ist, dass die Erde kaum oder nie geladene Teilchen emittiert, aber sie emittiert Strahlung im Sinne von Wärmestrahlung ... wenn die Erde geladene Teilchen emittiert, was ich bin wäre radioaktiv, wir wären fast jeden Tag Strahlung ausgesetzt, viele Kreaturen wären sogar mutiert.
Das ist simpel und falsch. Es sind viele Feinheiten dabei. Beispielsweise ist es nicht unbedingt wahr, dass das Vorhandensein von Strahlung unabhängig vom Bezugssystem definiert werden kann, einschließlich nichtträgheitsbezogener Systeme.
Was ist die Bedingung dafür, dass beschleunigte Ladung abstrahlt?
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