물리학 자의 코러스는 고전적인 전기 역학 이론과 아인슈타인의 특수 상대성 이론 이론 사이의 세기 된 갈등이 존재하지 않는다.
지난 4 월, 투손에있는 애리조나 대학교의 전기 엔지니어 인 Masud Mansuripur는 전기 및 자기장에 의해 전기적으로 하전 된 입자에 가해지는 힘을 결정하는 방정식 (Lorentz Force Law)이 상대성이있는 이론, 서로 동일한 속도로 관찰자를 중심으로하는 이론을 상대적으로 볼 수 있다고 주장했다. 그것을 증명하기 위해, 그는 Lorentz Force Law가 역설로 이어지는 것처럼 보이는 간단한 "생각 실험"을 조화 시켰으며, 그는 물리 검토 편지 에 묘사했습니다. ( prl ). 이제 4 명의 물리학 자들은 독립적으로 그들이 prl 의 언론에서 의견에서 역설을 해결했다고 말합니다. .
영국 글래스고에있는 Strathclyde University의 논평자 인 Stephen Barnett는“Masud는 자신이 옳다고 확신하지만 그는 그렇지 않습니다.
Lorentz 힘을 이해하려면 하전 입자가 전기 및 자기장을 통해 움직인다 고 가정합니다. Lorentz Force Law는 전기장이 입자를 필드와 동일한 방향으로 밀어내는 반면 자기장은 자기장과 입자의 속도 모두에 수직으로 방향으로 밀어 넣습니다. 힘의 법칙은 종종 상대성에서, 예를 들어, 순수한 전기로 보이는 힘이 다른 속도로 움직이는 관찰자에게 전기 및 자기 모두 인 것처럼 보이는 방법을 설명하는 데 사용됩니다.
그러나 만수리푸르는 법이 논리적 모순으로 이어지는 것처럼 보이는 모범을 생각했다. 작은 자석에서 고정 거리에 앉아있는 포인트와 같은 전하를 고려하십시오 (그림 참조). 자석에는 전하가 없으므로 전하의 전기장에서 힘이 없습니다. 마찬가지로, 자연화되지 않은 전하는 자석의 자기장과 상호 작용하지 않는다. 그래서 아무 일도 일어나지 않습니다.
이제 충전과 자석이 꾸준한 속도로 미끄러지는 "움직이는 기준 프레임"에서 상황이 어떻게 보이는지 상상해보십시오. 상대성의 이상한 효과 덕분에, 자석은 한쪽에 더 양전하가 있고 다른쪽에 더 많은 음전하가있는 것으로 보입니다. 따라서 포인트 전하는 자석의 한쪽을 당겨 다른 쪽을 끌어 당겨 다른 쪽을 밀어냅니다. 따라서 Mansuripur는 주장했습니다.
세부 사항은 다음과 같습니다. 자석은 음의 하전 된 전자가 고정 된 양의 이온을 통과하는 작은 와이어 루프로 생각할 수 있습니다. 고리가 고정 된 프레임에서, 전자와 이온은 똑같이 간격을두고 고리는 충전되지 않은 것으로 보인다. 그러나 움직이는 프레임에서 링의 한쪽에있는 전자는 관찰자에 비해 다른 쪽의 전자보다 더 빠르게 움직입니다. 따라서 상대성의 이상한 "Lorentz 수축"덕분에 한쪽의 전자가 더 단단히 간격을두고 다른 쪽의 전자가 더 느슨하게 간격을 두어 충전 불균형을 만듭니다.
그러나 상대성 이론에 따르면, 자석은 한 프레임에서 비틀어지고 다른 프레임이 아닌 다른 프레임에서 비틀어 질 수 없다고 Mansuripur는 지적합니다. 문제를 피하기 위해 그는 Lorentz 법을 자성을 다르게 취급하는 법을 대체하는 것을 옹호합니다.
그러나 만 스루 푸르는 무언가를 잊어 버렸다고 4 명의 댓글 작성자 모두 주장합니다. 특수 상대성 이론의 기괴함 덕분에 자석은 또한 움직이는 프레임에서 지속적으로 증가하는 이상한 "숨겨진 각 운동량"을 가지고 있습니다. 그 정의에 의해, 토크는 각 운동량의 변화와 같습니다. 따라서 자석을 비틀지 않고 움직이는 프레임의 토크는 단순히 숨겨진 각 운동량의 증가를 공급합니다. 문제가 해결되었습니다.
숨겨진 각 운동량이 어떻게 발생하는지는 다음과 같습니다. 자석이 전류 루프로 생각되면 루프의 한쪽에서 포인트 전하의 전기장은 이미 움직이는 방향으로 전자를 밀고 에너지를 향상시킵니다. 루프의 반대편에서 전기장은 전자의 움직임에 반대하고 에너지를냅니다. 따라서 루프의 한쪽에서 다른쪽으로 에너지의 순 흐름이 있습니다. 아인슈타인의 방정식 E =MC2 덕분에 에너지 흐름은 질량의 움직임과 동일하며, 이는 그 자체가 운동량과 동일합니다. 따라서 에너지 흐름은 자석이 옆으로 움직이지 않더라도 옆으로 숨겨진 운동량을 제공합니다.
움직이는 프레임에서,이 숨겨진 운동량은 또한 증가하는 각도 운동량을 야기합니다. 이것이 어떻게 작동하는지 보려면 머리 위로 끈 끝에 공을 돌리라고 가정하십시오. 언제라도, 공은 줄에 수직으로 가리키고 손 주위에 각 운동량을주는 추진력을 가지고 있으며, 끈을 내놓을 때 각 운동량이 증가합니다. 마찬가지로, 움직이는 프레임에서, 자석의 후퇴하는 옆으로 숨겨진 추진력은 꾸준히 각도 운동량을 증가시킨다. 그리고 그 각 운동량을 절대적으로 펌핑하려면 절대적으로 필요합니다 만수리푸르가 식별하는 토크는 말한다.
만수리푸르는 그의 총을 고수하고 있습니다. 그는 1960 년대에 확인 된 숨겨진 모멘텀은 단지 문제에 대한 논문 일 뿐이라는 잘못 정의 된 개념이라고 주장한다. 만스 서리 푸르는“이것은 항상 숨겨진 모멘텀의 문제였다. "당신은 무언가가 빠졌다는 것을 알고 있으므로 그 존재를 가정합니다." 그는 그의 접근 방식이 숨겨진 운동량의 필요성을 제거한다고 말합니다.
다른 사람들은 숨겨진 운동량이 상대성의 일부이자 소포라고 말합니다. 브라질 상 카를로스에있는 상파울루 (São Paulo) 대학의 논평자인 다니엘 반 겔라 (Daniel Vanzella)는“외부 힘이있는 내부 운동이있는 시스템이 있다면 숨겨진 모멘텀은 일반적인 재산이다. "이것은 사물을 화해하기 위해 맡은 임시 발명품이 아닙니다." Vanzella는 또한 수학적으로 Lorentz Force Law는 상대성으로 지식을 보장하는 형태로 작성 될 수 있으므로 이론과 모순되는 것은 "단순히 불가능하다"고 지적합니다.
일부 물리학 자들은 만수리푸르의 논문은 결코 출판되어서는 안된다고 주장한다. 바넷은“나는 더 이상 동의하지 않았다”고 말했다. "쓰레기처럼 보이기 때문에 연석에 대한 다음 일반 상대성 이론을 차는 것보다 흥미롭고 명백히 잘못된 것들을 출판하는 것이 낫지 않습니까?" 그는 논쟁이 극도로 시민이라고 덧붙였다. "Masud는 자신이 한 일에 대해 매우 열정적이지만 완전한 신사입니다."
