Esa es una pregunta profundamente teórica, que Einstein utilizó como uno de los estímulos para su teoría de la relatividad especial. Sí, el campo magnético se desvanece por completo para un observador que se mueve a velocidad relativa cero con respecto a la carga; solo queda un campo eléctrico. Esto conduce a una simple interacción electrostática. Entonces, ¿eso debería significar que un cuerpo en movimiento experimenta una fuerza mayor (magnética + electrostática)? Después de todo, un componente de campo que desaparece por completo para una interacción estática aparentemente aparece de la nada simplemente cambiando nuestro marco de referencia.
Una conclusión que Einstein presentó en su artículo de 1905 “Sobre la electrodinámica de los cuerpos en movimiento” en este contexto es la siguiente: “La fuerza que actúa sobre un cuerpo en un campo magnético no es más que un campo eléctrico”.
Intentaré explicarte esto de una manera muy simple. Es posible que sepa que para una barra cargada de densidad de carga uniforme, a distancias cercanas a la barra, el campo eléctrico es proporcional a [matemática] K / r [/ matemática], donde [matemática] K [/ matemática] es la carga lineal La densidad de la barra y [matemáticas] r [/ matemáticas] es la distancia de una carga de prueba colocada muy cerca de la barra. Debido a algún factor externo arbitrario que restringe la carga (como otra barra unida a ella que proporciona una fuerza de tensión), no siente ninguna fuerza neta y, por lo tanto, según la segunda ley de Newton, experimenta aceleración cero. Dado que las leyes de Newton son invariables en los marcos de referencia inerciales, esto debería significar que si empiezo a moverme con una velocidad constante wrt hacia la carga o la barra, entonces no debería observar que la carga tiene aceleración.
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¿Qué sucede si ahora le doy una velocidad a esta barra (o de manera equivalente, empiezo a mover la barra)? De repente, todas las cargas comienzan a moverse también. Trabajando con la suposición de que la barra es lo suficientemente larga como para parecer infinitamente larga a la carga, ahora debería aparecer un campo magnético, además del campo eléctrico. Entonces la fuerza neta debería aumentar clásicamente. Esto parece ser una contradicción, porque, como discutí anteriormente, no debería observar ninguna aceleración de la carga, lo que haré si experimenta una fuerza neta distinta de cero.
Sin embargo, relativísticamente, cuando la barra se mueve, conduce a lo que se conoce como la transformación de Lorentz de la barra, de modo que cambia la longitud y, en consecuencia, la densidad de carga de la barra. Entonces, el campo eléctrico debido a la varilla también cambia (la transformación de Lorentz es el fenómeno que un cuerpo contrae en longitud cuando no está en reposo. Esto puede ser difícil de comprender, pero encontrará una prueba de ello si alguna vez lee la relatividad Suponga que es cierto por el bien de esta discusión.) Un análisis matemático completo mostrará que la suma de las fuerzas eléctricas y magnéticas que actúan sobre la carga en este caso es igual a la fuerza eléctrica en el primer caso estático. Por lo tanto, la fuerza neta sobre la carga no cambiará y, por lo tanto, la aceleración tampoco debería cambiar, lo que es consistente con nuestra declaración anterior sobre la aceleración cero en un marco de referencia inercial diferente.
¿Qué significa este resultado? Este resultado significa que las fuerzas / campos eléctricos y magnéticos no son independientes entre sí. Al ajustar la velocidad relativa de mi marco de referencia, puedo aumentar el componente magnético y disminuir el componente eléctrico de la fuerza resultante y viceversa, pero no puedo cambiar su efecto neto simplemente cambiando mi velocidad. Este resultado es consistente con la intuición (puede que no acelere un cuerpo simplemente moviéndome con una velocidad diferente de cero al cuerpo), y fue uno de los triunfos de la relatividad especial.
En resumen, no, no observará un campo magnético, y esta idea no genera contradicciones.
