Forumul Scientia

Fizică, astronomie şi aerospaţiale => Gedankenexperiment (experimente imaginare) => Subiect creat de: tex din Iunie 24, 2009, 08:44:23 AM

Titlu: Radiatia unei sarcini pe orbita.
Scris de: tex din Iunie 24, 2009, 08:44:23 AM
Am o nelamurire.

O sarcina electrica inscrisa pe orbita (unei planete sa zicem) radiaza sau nu ?
Cu alte cuvinte echivalenta dintre acceleratie si campul gravitational se manifesta si in acest caz ?

tks



Titlu: Re: Radiatia unei sarcini pe orbita.
Scris de: Electron din Iunie 24, 2009, 01:12:23 PM
Citat din: tex din Iunie 24, 2009, 08:44:23 AM
Am o nelamurire.

O sarcina electrica inscrisa pe orbita (unei planete sa zicem) radiaza sau nu ?
Asa cum e descris in pagina asta (in engleza) despre potentialul Lienard-Wiechert (http://en.wikipedia.org/wiki/Li%C3%A9nard%E2%80%93Wiechert_potential), orice sarcina punctiforma in miscare (fata de un observator, desigur) produce efecte electromagnetice.

CitatCu alte cuvinte echivalenta dintre acceleratie si campul gravitational se manifesta si in acest caz ?
Ce legatura vezi tu intre radiatia din acest caz si echivalenta dintre acceleratie si campul gravitational?

e-
Titlu: Re: Radiatia unei sarcini pe orbita.
Scris de: Adi din Iunie 24, 2009, 04:24:18 PM
Citat din: tex din Iunie 24, 2009, 08:44:23 AM
O sarcina electrica inscrisa pe orbita (unei planete sa zicem) radiaza sau nu ?

Da, orice sarcina in miscare accelerata radiaza energie (efectul de sincrotron).

Citat din: tex din Iunie 24, 2009, 08:44:23 AM
Cu alte cuvinte echivalenta dintre acceleratie si campul gravitational se manifesta si in acest caz ?

Aici e vorba de un efect electromagnetic, de radiaza energie, iar nu de gravitatie sau acceleratia spre Terra. E vorba de acceleratia centripeta in jurul Pamantului din orice cauza ar fi data ea. Si s-ar roti in jurul Pamantului doar daca ar avea o viteza foarte mare, egala cu prima viteza cosmica la inaltimea unde e particula.
Titlu: Re: Radiatia unei sarcini pe orbita.
Scris de: tex din Iunie 24, 2009, 10:23:50 PM
Da    Si eu cred ca radiaza dar este interesant ca acest efect poate sa spuna unui observator inchis impreuna cu sarcina intr-o cutie  daca el se afla intr-un camp gravitational (caz in care sarcina nu radiaza) sau intr-un camp de acceleratie (caz in care sarcina radiaza)   
Titlu: Re: Radiatia unei sarcini pe orbita.
Scris de: Adi din Iunie 24, 2009, 10:27:33 PM
Citat din: tex din Iunie 24, 2009, 10:23:50 PM
Da    Si eu cred ca radiaza dar este interesant ca acest efect poate sa spuna unui observator inchis impreuna cu sarcina intr-o cutie  daca el se afla intr-un camp gravitational (caz in care sarcina nu radiaza) sau intr-un camp de acceleratie (caz in care sarcina radiaza)   

Daca sarcina se afla intr-un camp gravitational, atunci ea este accelerata si radiaza. Deci te inseli.

Dar da, electromagnetismul nu este in acord cu mecanica clasica newtoniana. De aceea a trebuit ca mecanica clasica sa fie upgradata la mecanica relativisita. Doar atunci nu vei gasi dezacorduri intre mecanica si electromagnetism.
Titlu: Re: Radiatia unei sarcini pe orbita.
Scris de: HarapAlb din Iunie 24, 2009, 10:33:39 PM
O discutie interesanta despre radiatia corpurilor care se misca accelerat: Does A Uniformly Accelerating Charge Radiate? (http://www.mathpages.com/HOME/kmath528/kmath528.htm)
O sarcina in miscare uniform accelerata nu radiaza. Daca radiaza am putea testa principiul echivalentei cum propunea tex.
Titlu: Re: Radiatia unei sarcini pe orbita.
Scris de: Adi din Iunie 24, 2009, 10:39:13 PM
Ce inseamna miscare uniform accelerata? Adica vectorul acceleratie e constant in spatiu si timp?
Titlu: Re: Radiatia unei sarcini pe orbita.
Scris de: cristi din Iunie 25, 2009, 01:00:25 AM
chestia pare interesanta... Eu m-as astepta sa radieze, pentru ca un electron intr-o antena de dipol poate fi aproximat local cu o miscare accelerata intr-o singura directie. Bine, nu e uniform accelerata, e adevarat,miscarea e sinusiodala, dar nu ma astept sa fie diferente asa de mari.... Trebuie sa verific insa manualul (cartea lui Jackson daca o mai gasesc...). Daca e asa, ar insemna ca un electron in cadere libera radiaza energie, si deci cade mai incet, spre deosebire de o particula neutra de aceeasi masa... Suna ca incalca principiul echivalentei, e adevarat, insa principiul echivalentei se aplica, dupa cat stiu, numai la sistemele mecanice si la lumina.... Kalutza Kleina vrut sa bage campul electromagentic, dar nu a reusit...  Cu alte cuvinte, sarcina in cadere libera radiaza... Hmm, interesanta problema, pacat ca nu am acum timp sa o studiez... ma mai uit pe aici dupa ce verificati unul din voi itnernetul....
Titlu: Re: Radiatia unei sarcini pe orbita.
Scris de: tex din Iunie 25, 2009, 08:22:04 AM
Scuze    m-am exprimat gresit     nu "  uniform accelerata"        este suficient  "accelerata"
Titlu: Re: Radiatia unei sarcini pe orbita.
Scris de: tex din Iunie 25, 2009, 08:26:47 AM
aaaa    nu           daca o sarcina se afla intr-un camp gravitational  nu este obligatoriu accelerata     ea poate sa stea linistita pe suprafata  planetei sa zicem   in cutia cu pricina.      Dar  observatorul din cutie va sti ca este intr-un camp gravitational.
Titlu: Re: Radiatia unei sarcini pe orbita.
Scris de: tex din Iunie 25, 2009, 08:32:40 AM
O discutie interesanta despre radiatia corpurilor care se misca accelerat: Does A Uniformly Accelerating Charge Radiate?
O sarcina in miscare uniform accelerata nu radiaza. Daca radiaza am putea testa principiul echivalentei cum propunea tex.




OOOOO    nu se poate     toate sarcinile  accelerate  uniform sau nu .....    radiaza.     iar energia unui foton gata radiat nu poate fi redusa la 0 prin nici-o transformare.    (  nu vorbesc de conditii extreme   gauri negre   sau corpuri care s ar misca cu viteza luminii)
Numai sarcinile care se misca uniform   cu viteza constanta nu radiaza.
Titlu: Re: Radiatia unei sarcini pe orbita.
Scris de: tex din Iunie 25, 2009, 08:46:31 AM
Harap Alb

Am citit cu greu articolul indicat de tine.    Ce sa zic   eu cred ca autorul nu are dreptate     ci Feynman  are dreptate   Cred ca este adevarat ca o sarcina sau un sistem de sarcini interactioneaza cu propiul camp    dar franarea rezultata nu se aduna la inertie  ci la pierderea de energie prin radiatie.   Aici intervine ciudatul fenomen de constanta a vitezei luminii fata de orce sistem de referinta   care este responsabil de efect.  Ma rog   dar fiecare are dreptul la o parere.  (  ma refer la autorul articolului)
Titlu: Re: Radiatia unei sarcini pe orbita.
Scris de: Electron din Iunie 25, 2009, 09:53:23 AM
Citat din: tex din Iunie 25, 2009, 08:32:40 AM
OOOOO    nu se poate     toate sarcinile  accelerate  uniform sau nu .....    radiaza.     
De ce, pentru ca asa spui tu?

CitatNumai sarcinile care se misca uniform   cu viteza constanta nu radiaza.
Serios? Si pe asta de unde ai mai scos-o?


Legat de problema echivalentei campului gravitational si acceleratiei, raspunsul e dat de ecuatiile lui Maxwell: observatorul vede efecte electromagnetice doar in cazul sarcinilor care se misca fata de el (accelerat sau nu). In cazul cutiei in care sta un observator cu o sarcina, el nu are de unde sa stie daca este accelerat uniform sau se afla intr-un camp gravitational, conform principiului echivalentei. Dar fiind fix fata de sarcina, nu observa in nici un caz radatii de la sarcina.

e-
Titlu: Re: Radiatia unei sarcini pe orbita.
Scris de: tex din Iunie 25, 2009, 08:06:25 PM
Nu pentru ca asa spun eu.      ci pentru ca acel camp de radiatie ale carei componente   atat E cat si H  au dependenta 1/r  nu apare decat in cazul miscarii accelerate a sarcinilor

Nu orice camp electromagnetic este camp de radiatie  ci numai cel specificat mai sus   altfel componentele E si H   care au dependenta de 1/r**2 sau 1/r**3   dispar rapid la distante mari      Cum spuneam mai sus daca radiatia apare in orice sistem de referinta ea va exista intoate sistemele de referinta .       deci si in cutia cu pricina
Titlu: Re: Radiatia unei sarcini pe orbita.
Scris de: Adi din Iunie 25, 2009, 08:15:52 PM
Ce inseamna acceleratie uniforma? Am intrebat si mai sus. Caci vad ca este o notiune cheie aici.
Titlu: Re: Radiatia unei sarcini pe orbita.
Scris de: Electron din Iunie 25, 2009, 08:50:26 PM
Citat din: tex din Iunie 25, 2009, 08:06:25 PM
Nu pentru ca asa spun eu.      ci pentru ca acel camp de radiatie ale carei componente   atat E cat si H  au dependenta 1/r  nu apare decat in cazul miscarii accelerate a sarcinilor
Si afirmatia subliniata de mine cu rosu de ce e adevarata, pentru ca asa spui tu? Daca ai citit articolul adus de HarapAlb ai vazut ca Feynman se plangea de aceasta prejudecata si ca nu exista o abordare definitiva a acestei chestiuni. In plus, la aceasta chestiune nu se poate raspunde definitiv decat prin experiment, faptul ca cineva scrie niste formule fara sa le verifice practic e absolut admirabil (matematic), dar nu e fizica.

CitatNu orice camp electromagnetic este camp de radiatie  ci numai cel specificat mai sus   altfel componentele E si H   care au dependenta de 1/r**2 sau 1/r**3   dispar rapid la distante mari 
O fi, dar asta nu inseamna ca nu se pot distinge efectele electro-magnetice, pentru a putea verifica experimental de ce tip este acel camp.

CitatCum spuneam mai sus daca radiatia apare in orice sistem de referinta ea va exista intoate sistemele de referinta .       deci si in cutia cu pricina
Asa, si de unde stii tu ca apare in orice sistem de referinta? Sau si asta e asa doar pentru ca asa spui tu? Ai inteles care e treaba cu ecuatiile lui Maxwell si cu miscarea relativa? Sau o sa-mi spui ca exista particule (edit) incarcate electric (/edit) care se deplaseaza "fata de orice sistem de referinta" ?

e-
Titlu: Re: Radiatia unei sarcini pe orbita.
Scris de: Electron din Iunie 25, 2009, 08:52:54 PM
Citat din: Adi din Iunie 25, 2009, 08:15:52 PM
Ce inseamna acceleratie uniforma? Am intrebat si mai sus. Caci vad ca este o notiune cheie aici.
In articolul propus de HarapAlb acceleratia uniforma se refera la o acceleratie constanta ca vector.

A nu se uita totusi ca si acceleratia este un concept relativ, nu exista acceleratie "absoluta" tocmai din cauza principiului echivalentei care expliciteaza faptul ca local nu putem distinge acceleratia de camp gravitational.

e-
Titlu: Re: Radiatia unei sarcini pe orbita.
Scris de: Adi din Iunie 25, 2009, 09:00:04 PM
Mersi mult, Electron, de confirmare. Era asa cum banuiam si eu, dar acum sunt sigur ca stiu despre ce discutati.
Titlu: Re: Radiatia unei sarcini pe orbita.
Scris de: tex din Iunie 25, 2009, 11:02:19 PM
Pai aici cred ca inseamna :

vectorul acceleratie este constant in modul, directie si sens     deci sarcina se misca accelerat pe o linie dreapta  dar bineinteles  poate sa mai insemne ca este constant doar in modul   ca in cazul rotatiei pe o orbita circulara.

Dar greseala este a mea  cand am folosit " acceleratie uniforma"  am spus mai sus ca nu este relevant acest lucru.   
Titlu: Re: Radiatia unei sarcini pe orbita.
Scris de: tex din Iunie 25, 2009, 11:05:24 PM


Posts: 114


View Profile Personal Message (Offline)
   
   
Re: Radiatia unei sarcini pe orbita.
« Reply #7 on: June 24, 2009, 05:00:25 PM »
   Reply with quoteQuote
chestia pare interesanta... Eu m-as astepta sa radieze, pentru ca un electron intr-o antena de dipol poate fi aproximat local cu o miscare accelerata intr-o singura directie. Bine, nu e uniform accelerata, e adevarat,miscarea.................................................

Cristi    eu cred ca tu ai dreptate in mare parte  .
Si eu cred ca principiul echivalentei se aplica numai la miscarea maselor  incluzand aici si masa oricarei forme de energie.     
Titlu: Re: Radiatia unei sarcini pe orbita.
Scris de: HarapAlb din Iunie 26, 2009, 12:42:47 AM
Daca ati avut rabdare sa cititi materialul respectiv, ati fi vazut ca intrebarea esentiala este Cum interactioneaza o particula incarcata electric cu propriul camp (in engleza "radiation reaction")? si ca teoria electrodinamicii clasice a lui Maxwell nu poate raspunde la intrebarea asta.

Ca sa vedem cat de cat cam care este rolul acceleratiei putem incepe cu formula lui Larmor (http://en.wikipedia.org/wiki/Larmor_formula) (observati cele doua componente ale campului electric: neradiativa, care variaza cu 1/R^2, si radiativa, care variaza cu 1/R).
Titlu: Re: Radiatia unei sarcini pe orbita.
Scris de: Virgil din Iulie 03, 2009, 07:02:41 PM
Un electron emite radiatii in sistemul de referinta din care face parte, atunci cand isi modifica starea energetica in interiorul sistemului. Cum observatorul se afla in acelasi sistem de referinta cu electronul, si cum intre electron si observator nu apare nici o miscare relativa, observatorul nu percepe nici o radiatie. In caz contrar, de cate ori urci sau cobori cu liftul, electronii liberi aflati in  lift ar trebui sa radieze in momentul franarii.
Titlu: Re: Radiatia unei sarcini pe orbita.
Scris de: tex din Iulie 04, 2009, 06:16:59 PM
Un electron emite radiatii in sistemul de referinta din care face parte, atunci cand isi modifica starea energetica in interiorul sistemului. Cum observatorul se afla in acelasi sistem de referinta cu electronul, si cum intre electron si observator nu apare nici o miscare relativa, observatorul nu percepe nici o radiatie. In caz contrar, de cate ori urci sau cobori cu liftul, electronii liberi aflati in  lift ar trebui sa radieze in momentul franarii.


Nu ai dreptate.        O radiatie emisa intr-un sistem de referinta oarecare ar fi el  cu sau fara acceleratie  exista in toate sistemele de referinta     energia ei  nu poate fi redusa la 0 prin nicio   transformare.

Titlu: Re: Radiatia unei sarcini pe orbita.
Scris de: Virgil din Iulie 05, 2009, 12:16:49 PM
Sa presupunem un sistem de referinta, in care se afla in stare de repaus un electron. Ceia ce putem spune in acest sistem, ca masa de repaus a acestui electron este "m0", si ca viteza lui este neglijabila, asa ca il putem considera in repaus. In acest timp, o nava cosmica dotata cu un laborator de detectare a particulelor, strabate spatiul cu o viteza apropiata de viteza luminii. la aceasta viteza nava este traversata de electron si este detectata de aparatele laboratorului. Observatorul din nava, detecteaza electronul care are o viteza relativa apropiata de viteza luminii si spune ca avem de a face cu un electron a carui masa relativista este "m", care este in concordanta cu relatia lui Eistein; m=m0*1/(1-v^2/c^2)^1/2; Dupa aceasta, trece la masurarea masei de repaus, prin franarea electronului in laboratorul navei, observand ca acesta emite niste fotoni. In acest timp observatorul din primul sistem observa fotonii emisi de electron, dar concomitent inregistreaza o crestere a vitezei acestuia, de la viteza primului sistem, la viteza navei, care se deplaseaza cu viteza apropiata de viteza luminii. Totul devine bizar pentru moment, deoarece se observa o emisie de fotoni si in acelasi timp o crestere de energie a electronului de catre primul observator. Totul redevine logic cand se clarifica, ca, emisiunea de fotoni intr-un sistem inertial coincide de fapt cu absorbtia de fotoni in celalalt sistem. mai bine zis, avem de a face cu fotoni si antifotoni, asupra carora noi nu putem sa facem inca diferentieri.
Titlu: Re: Radiatia unei sarcini pe orbita.
Scris de: tex din Iulie 05, 2009, 06:02:43 PM
Virgil

nu este nimic paradoxal in experimentul descris de tine.
totul se petrece asa cum ai zis
exista emisii de fotoni in ambele sisteme de referinta
pentru un sistem   este radiatie de franare
pentru celalalt este radiatie de accelerare
aceasta radiatie este detectabila in ambele sisteme  mai mult  este detectabila in toate sistemele de referinta din univers
dar indiferent de sistemul de referinta cineva efectueaza lucru mecanic asupra electronului pentru ai schimba starea de miscare care se traduce in emisia de radiatie.
:)
Titlu: Re: Radiatia unei sarcini pe orbita.
Scris de: Virgil din Iulie 05, 2009, 08:46:17 PM
Nu e chiar asa simplu, deoarece emisiunea de fotoni se face numai pe o anumita directie, legata de directia de franare, deci radiatia emisa nu poate fi observata din orice sistem de referinta, ci numai de pe cele aflate pe directia radiatiei, iar frecventa radiatiei difera de la un observator la altul datorita efectului Doppler.
Titlu: Re: Radiatia unei sarcini pe orbita.
Scris de: tex din Iulie 06, 2009, 01:36:05 PM
Acestea sant deja amanunte.
Un sistem de referinta legat de un observator se presupune ca are o extensie infinita   deci observa toate directiile si punctele.  etc
in rest este OK.