En la física clásica, los campos eléctricos surgen de la carga eléctrica, y los campos magnéticos surgen de las corrientes eléctricas, es decir, la carga eléctrica en movimiento.
La parte “móvil” es el gancho de la relatividad especial. Hay un “marco de referencia” que considera que la carga se mueve (por lo tanto, crea un campo magnético) y otro marco de referencia en el que la carga se mueve de manera diferente (y, por lo tanto, crea campos diferentes).
¿Cómo, entonces, pueden estos diferentes puntos de vista llegar a las mismas predicciones? El movimiento en la relatividad especial causa otros efectos, como la “contracción de Lorentz” de la distancia. Cuando se tienen en cuenta, los puntos de vista terminan siendo los mismos. En otras palabras, lo que los observadores en un marco de referencia llaman observadores “magnéticos” en otro marco de referencia podría llamar “eléctrico”, pero al final, los movimientos que causan estos efectos son los mismos.
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Ejemplo simple: considere un cable largo y recto. Cuando no hay corriente en el cable, hay una densidad lineal de portadores de carga de electrones (carga negativa por metro) y una densidad lineal de núcleos (carga positiva por metro) que son iguales y opuestos. En otras palabras, en total, no hay carga neta por metro. Una carga de prueba estacionaria cerca del cable no siente fuerza. Ahora, deje que los electrones en el cable se muevan como una corriente eléctrica. Una vez más, una carga de prueba estacionaria fuera del cable no siente fuerza porque, a pesar de que los electrones se mueven, las densidades de carga lineal de las cargas positivas y negativas siguen siendo iguales y opuestas. Sin embargo, si la carga de prueba se moviera paralela a la corriente (con velocidad v ), sentiría una fuerza (hacia o lejos del cable). En un punto de vista (“nuestro” marco de referencia), eso se debe a que la corriente crea un campo magnético B y v x B da como resultado una fuerza. Sin embargo, en el marco de referencia de la partícula de prueba, v = 0. Pero además, tanto los núcleos como los electrones se mueven. Y como se están moviendo, están contraídos por Lorentz (o en el caso de los electrones, tal vez menos si la carga de prueba se mueve en la dirección de la corriente). Esto significa que su carga por metro es diferente, y más concretamente, las cargas positivas y negativas por metro ya no son iguales ni opuestas. Entonces, hay una fuerza “electrostática” (en lugar de “magnética”) (hacia o lejos del cable). Y sí, si realmente aplicas las teorías cuantitativamente a esta situación, la magnitud de la fuerza resulta ser la misma, lo cual es bastante sorprendente.
