relativistisk elektrodynamikk

Relativistisk elektrodynamikk er studiet av vekselvirkningen mellom elektrisk ladde partikler, elektromagnetiske felter og elektromagnetisk stråling når partiklenes hastigheter kan være nær lyshastigheten.

Faktaboks

uttale:
relativˈistisk elˈektrodynamˈikk

Denne delen av fysikken oppstod ved å kombinere Maxwells teori for elektromagnetiske fenomener og Albert Einsteins spesielle relativitetsteori. Ved hjelp av relativistisk elektrodynamikk kan man gi en meget nøyaktig beskrivelse av alle makroskopiske elektrodynamiske fenomener.

Beskrivelse

Larmors formel

Teorien inneholder blant annet en formel, kalt Larmors formel (etter Joseph Larmor), som sier at en observatør som observerer en elektrisk ladd partikkel, vil kunne registrere at partikkelen sender ut elektromagnetisk stråling med en effekt som er proporsjonal med kvadratet av partikkelens akselerasjon i forhold til observatøren.

Lorentz-Abraham-Diracs bevegelseslikning

Teorien inneholder også en bevegelseslikning for ladde partikler i elektromagnetiske felter. Den kalles Lorentz-Abraham-Diracs bevegelseslikning, etter Hendrik Lorentz, Max Abraham og Paul Dirac. Ifølge den relativistiske formuleringen av denne likningen vil en elektrisk ladd partikkel som sender ut elektromagnetisk stråling, utsettes for en rekylkraft kalt strålingsreaksjon, unntatt i det tilfelle at den elektrisk ladde partikkelen faller fritt (det vil si at tyngdekraften er den eneste kraften som virker på partikkelen).

For eksempel vil en ladd partikkel i bane rundt jorda sende ut elektromagnetisk stråling siden den har en sentripetalakselerasjon, men siden den faller fritt utsettes den ikke for noen strålingsreaksjon. Den vil derfor kunne bevege seg slik i ubegrenset tid. Dermed har man et perpetuum mobile, en 'maskin' som kan produsere energi i all evighet. Dette paradokset ble løst i 1960-årene da man oppdaget at bevegelseslikningen for ladde partikler i en krum romtid (se relativitetsteorien) må generaliseres, og den nye likningen inneholder en vekselvirkning mellom partikkelen og tidromkrumningen som gjør at partikkelen tappes for akkurat den energien den sender ut som elektromagnetisk stråling.

Les mer i Store norske leksikon

Kommentarer

Kommentaren din publiseres her. Fagansvarlig eller redaktør svarer når de kan.

Du må være logget inn for å kommentere.

eller registrer deg