Mistä johtuu että sähkökenttä normaalisti alkaa hiukkasista ja päättyy hiukkasiin, mutta magneettikentän indusoima sähkökenttä voi syntyä vaikka hiukkasia ei olisi mailla halmeilla? Eikö tästä epäsymmetrisyydestä voisi päätellä että myös magneettisia monopoleja on olemassa?
Sähkökenttä ja magneettiset monopolit
Anonyymi-ap
10549
0Äänestä
Muut lukivat myös
Ketjusta on poistettu 1 sääntöjenvastainen viesti.
Odottaa vastausta
Näihin keskusteluihin ei ole vielä vastattu. Ole ensimmäinen.
Vastaukset 10
Vanhimmat
Täsmennetään mitä tarkoitin epäsymmetrialla. Tarkoitin magneetti- ja sähkökenttien osittaista samanlaisuutta ja osittaista erilaisuutta. Jos ne käyttäytyisivät täysin eri tavoin, esim. siten että sähkökenttää ei voisi indusoida tyhjään avaruuteen, asia olisi toinen. Mutta kun ainoana erona näyttäisi olevan magneettisten monopolien puute, niin sellainen ero tuntuisi epäuskottavalta.
Kyllä kai magneettisen monopolin voi rakentaa. Leikataan teräspallo sektoreiksi, ja magnetoidaan nämä sektorit siten että terävässä ja leveässä päässä on magneetin eri navat. Siten vaan kootaan sektorit takaisin palloksi vaikka liimalla. Näin meillä on pallo jonka pinta on samaa magneettinapaa, se toinen napa on piilossa siellä pallon sisällä :)
Asia ei ole niin yksinkertainen. Sähkö- ja magneettikenttä ovat saman kentän osia. Jos olet paikallasi niin näet vieressä olevan varauksen tuottaman sähkökentän. Jos taas liikut varaukseen nähden niin näet osan sen sähkökentästä ja samalla näet myös magneettikentän, joka aiheutuu varattujen hiukkasten liikkeestä (sähkövirta) tai havainnoitsijan liikkeestä varattujen hiukkasten suhteen. Samalla lailla jos liikut homogeenisessa ja muuttumattomassa magneettikentässä niin havaitset myös sähkökentän (magneettinen induktio). Paikalla ollessa et sähkökenttää näe.
Sähkökenttä ja magneettikenttä ovat molemmat osa sähkömagneettista kenttää. Ne eivät ole toisistaan erillisiä ilmiöitä.
Magneettisten monopolien olemassaoloa ei vielä ole varmistettu mutta sitä pidetään hyvin todennäköisenä. Ongelma niiden havaitsemisessa liittyy siihen, että ovat ilmeisesti hyvin massiivisia hiukkasia eli niiden muodostuminen edellyttää hyvin suuria energioita hiukkaskiihdyttimessä. Alkuräjähdyksenkin aikojen magneettiset monopolit ovat hajaantuneet niin suureen tilavuuteen avaruutta, ettei niitä sieltä havaitse.
https://en.wikipedia.org/wiki/Magnetic_monopole
Kestomagneetin magneettikentän olemassa oloon ei liity mitenkään sähkökenttä.
Kestomagneetin magneettikenttä näyttääkin osittain sähkökentältä jos kuljet siitä nopeasti ohitse. Siihen perustuu generaattorin toiminta. Maxwellin yhtälöistä löytyy Faradayn induktiolaki.
https://fi.wikipedia.org/wiki/Faradayn_induktiolaki
Ferromagneettisesta metallista tehdyn kestomagneetin magneettikentän aiheuttaa loppupeleissä kidehilassa olevien yksittäisten atomien magneettiset momentit, jotka puolestaan aiheutuvat kyseisten atomien elektronirakenteesta. Eli sähkökenttä on siellä mikrotasollakin mukana.
Yksityiskohtaisempi tarkastelu on kvanttimekaniikkaa ja erityisesti kiinteän olomuodon fysiikkaa (solid state physics) kaikkine monen hiukkasen vuorovaikutuksiin liittyvine inhottavuuksineen. Yksittäiset magneettiset momentit järjestäytyvät samansuuntaisten momenttien alueiksi (magnetic domains) jotka sitten järjestäytyvät rakenteeksi, jolla voi olla pysyvä magneettikenttä.
https://www.nde-ed.org/Physics/Magnetism/magneticdomain.xhtml
Tuon linkin takaa löytyy paljon magneettiasiaa.
Tapahtuuko tuo sähkö- ja magneettikenttien vaihtelu liiketilan mukaan tasaisesti vai napsuvatko voimaviivat poikki jossain kohdin?
Miltä maapallon magneettikenttä näyttää sen ohittavan havaitsijan mielestä, kun ottaa huomioon että sähköllä ei ole sen syntymisen kanssa mitään tekemistä? Korvautuuko sekin sähkökentällä?
Maapallon magneettikenttä muodostuu nimenomaan sähkön avulla.
http://www.geomag.bgs.ac.uk/education/earthmag.html
Maapallon sula sisäosa on sähköä johtavaa materiaalia. Siinä kiertävät sähkövirrat tuottavat geomagneettisen kentän.
https://www.youtube.com/watch?v=1TKSfAkWWN0 Osaako joku selittää miksi tuossa negatiiviset varaukset eivät muodosta samanlaista tihentymää johdon suhteen paikallaan olevan havaitsijan mielestä kuin positiiviset muodostavat liikkuvan mielestä?
Elektronit liikkuvat johtimessa siten, että paikallaan olevan tarkkailijan (johtimen pinta) mielestä niiden ja atominytimien sähkökentät kumoavat toisensa. Jos eivät kumoaisi niin vapaita johtavuuselektroneja liikkuisi hieman lisää paikalle tai paikalta pois kunnes sähkökentät täysin kumoutuvat.
Ytimet eivät pääse liikkumaan mutta johteessa elektronit liikkuvat hyvin helposti. Oikeasti jokaisesta atomista on liikkeellä vain esimerkiksi yksi elektroni ja paikalleen jäävät myös ydintä lähempäna olevat tiukasti sidotut elektronit.
Nyt kun tarkkailija (kissa) lähtee liikkeelle niin jo pienenkin nopeuden aiheuttaman relativistisen pituuskontraktion vuoksi nuo liikkuvien elektronien ja paikallaan olevien ytimien kentät eivät enää kumoakaan toisiaan täydellisesti tarkkailijan kohdalla. Siitä sitten aiheutuu magneettikentän liikkuvaan varattuun hiukkaseen (kissa) kohdistama voima.