El magnetismo es en realidad un efecto relativista, explicado aquí:
¿Cuál es la causa de la inducción electromagnética o el efecto magnético de la corriente?
Relatividad.
La electrodinámica cuántica explica que todas las interacciones de partículas están mediadas por bosones. El bosón de la interacción electromagnética es el fotón virtual.
Si supone que una carga emite fotones virtuales isotrópicamente a una velocidad fija proporcional a la carga, entonces, usando ese modelo, es bastante fácil deducir la ley de Culomb donde la intensidad de campo es proporcional a la densidad de fotones.
Ahora comience a mover la carga.
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Si las intensidades de campo se deben al intercambio de fotones, ¿qué sucede cuando la carga se mueve?
(Gracias a Giordan Stark por encontrar esta imagen).
Se distorsiona el campo. Dado que el campo solo puede responder a la velocidad de la luz, y mover la carga hacia adelante no cambia la velocidad de los fotones en ninguna dirección, el campo se extenderá detrás del movimiento de la carga y se comprimirá frente a él.
Las ecuaciones de Maxwell suponen que el campo eléctrico no cambia con el movimiento de la carga, sino que invoca un campo magnético que ocurre con la carga.
(La derivación matemática completa de lo siguiente está en el libro al que no tengo acceso en este momento).
Lo interesante es que si tomas el producto cruzado de los cambios inducidos por el movimiento en el campo de fotones virtuales y el campo que estaría allí si no hubiera distorsión relativista, ese producto cruzado representa el campo magnético.
Además, si usa los campos magnéticos y nuevamente usa el producto cruzado prescrito por Lorentz para calcular la fuerza magnética en otra carga en movimiento, el producto cruzado produce un resultado de fuerza equivalente a solo usar el campo de fotón virtual desplazado por la relatividad.
La descripción de los imanes permanentes se puede hacer usando el mismo modelo básico, solo que esta vez incorporando el momento angular. Si en lugar de usar una carga puntual, toma una carga con un volumen finito (pero cercano a cero) y asume que está compuesta de cargas mucho más pequeñas, y le da un momento angular, los desplazamientos de las cargas mucho más pequeñas un finito (pero muy pequeña) distancia del centro da al campo magnético distorsiones equivalentes al campo de fotones.
El magnetismo se puede describir utilizando solo cargas eléctricas y relatividad.