Les forces de Lorentz asymétriques peuvent-elles expliquer les effets relativistes proches de la vitesse de la lumière?

mcstar

Les forces de Lorentz asymétriques peuvent-elles expliquer les effets relativistes proches de la vitesse de la lumière?


La pensée sous-jacente ici est qu’à de faibles vitesses relativistes, tous les objets sont soumis à des rayonnements électromagnétiques de toutes les directions.

Il s’agit essentiellement de la somme de tous les rayonnements (lumière, infrarouges, rayons X, rayons gamma, etc.) qui nous frappent de tous côtés depuis des étoiles / quasars éloignés, etc. Selon Lorentz, ces champs passants doivent exercer des effets de force sur l’atome. particules (à l’exception peut-être des neutrons). Les résultats de ces forces sont, en régime permanent, équilibrés de tous les côtés (tout comme nous ne sentons pas la pression massive de l’air à 14 psi nous presser car elle est équilibrée de tous les côtés).

Cependant, à mesure que la vitesse d’un objet augmente dans n’importe quelle direction, il doit y avoir un changement dans cet équilibre. Le bord d’attaque de l’objet connaîtrait une FEM plus dirigée à des fréquences plus élevées tandis que l’extrémité arrière les connaît à des fréquences plus basses (énergies plus faibles). Ceci est similaire à l’effet Doppler ou au décalage vers le rouge.

La question devient alors, peut-elle être prouvée, ou prouvée (ou quelqu’un a déjà essayé de le faire) que cet effet de type doppler ou compression d’énergie emf contribue aux changements relativistes de cette même masse à l’approche de C?

Une preuve astronomique de cela serait l’observation que les galaxies au bord éloigné de l’univers semblent nous laisser à> C. Se pourrait-il que ces galaxies ne se heurtent plus à la répulsion emf de leur bord d’attaque (le plus éloigné de nous) et donc la vitesse de la lumière ne leur est plus imposée par les emf?

Toute référence à la recherche sur ce sujet est appréciée.

mcstar

Je soutiens que l’asymétrie des forces de Lorenz serait le produit du fait qu’un objet se déplaçant dans n’importe quelle direction à un pourcentage élevé de la vitesse de la lumière se rapprocherait de la vitesse à laquelle le rayonnement électromagnétique dans cette même direction se déplace déjà, tout en entrant en collision simultanément avec un rayonnement entrant de plus en plus fréquemment. Y a-t-il une raison de croire que cette différence ne provoquerait pas également une force asymétrique? Y a-t-il des expériences qui montrent que ce n’est pas le cas?

Réponses


 CuriousOne

Le seul rayonnement de rupture de symétrie d’origine naturelle de ce type est le CMB. A moins que vous ne parliez de particules chargées de plus d’env. Énergie 1e19eV (dans le système de repos CMB), les effets sont négligeables, à ma connaissance. Cependant, pour ces particules à ultra-haute énergie, cette soi-disant limite de Greisen – Zatsepin – Kuzmin (limite GZK) forme un brouillard cosmique qui les ralentit, de sorte que les rayons cosmiques de plus haute énergie doivent être produits dans notre voisinage cosmique (probablement dans supercluster local), ou ils ne nous atteindraient pas. En dessous de cette limite d’énergie (particules chargées), les rayons cosmiques sont principalement affectés par les champs magnétiques galactiques.

De plus, il existe au moins un article assez ancien sur l’exposition des fusées interstellaires se déplaçant jusqu’à 90% de la vitesse de la lumière à la poussière et aux gaz interstellaires. L’abrasion et le chauffage dus aux collisions augmentent considérablement à mesure qu’un corps macroscopique s’approche de la vitesse de la lumière, ce qui peut fixer une limite pratique pour se déplacer près de la vitesse de la lumière. L’effet de la lumière, des rayons X, des rayons gamma et des sources de rayons cosmiques est fondamentalement négligeable par rapport à la poussière et au gaz, car ces particules se déplacent déjà à la vitesse de la lumière ou à proximité de celle-ci, ajoutant ainsi un coup de pouce légèrement relativiste à cette volonté. n’augmente leur énergie que d’une quantité insignifiante. Les coups de gaz et, pire encore, les particules de poussière, d’autre part, posent un défi non trivial à l’intégrité de la coque des projectiles relativistes.

mcstar

Voulez-vous dire que le rayonnement des étoiles n’exerce pas une force de Lorentz sur les électrons par exemple? Toutes les sources de rayonnement / lumière de la galaxie n’exercent-elles pas des forces sur les particules chargées lors de leur passage? Je suppose que la vitesse dans n’importe quelle direction approchant C modifie la symétrie de ce rayonnement. À mesure que nous approchons de C, la vitesse relative de l’énergie approchant de l’arrière diminue, tout en augmentant au bord d’attaque. Il semblerait que cela pourrait créer une force asymétrique sur la matière elle-même tendant à s’étirer et à se déchirer.

CuriousOne

Je n’utiliserais pas l’électrodynamique classique pour ces calculs mais QFT. Les sections efficaces d’un photon visible et d’un électron relativiste (et plus encore un proton) sont assez petites (et l’espace est assez sombre!), Donc cela ne fait pas grand-chose au rayonnement qui existe dans l’espace. Même les champs magnétiques de quelques nT sont beaucoup plus perturbateurs. On peut bien sûr diffuser des particules relativistes sur des impulsions laser ultra puissantes. Les Européens prévoient de construire trois accélérateurs pour ce faire au cours de la prochaine décennie.

mcstar

Je pense que je comprends. Fondamentalement, les champs magnétiques approximativement statiques (vraisemblablement des étoiles et des planètes) ont un effet beaucoup plus important sur la matière à grande vitesse que tout rayonnement ou FEM. Pensée intéressante. Est-ce à dire que la vitesse de la lumière / les effets relativistes sont principalement causés par les champs magnétiques?

CuriousOne

@mcstar: La vitesse de la lumière (dans notre compréhension actuelle) est une constante naturelle fondamentale de l’espace-temps. Il régule fondamentalement le rapport entre la distance dans l’espace et la distance dans le temps (dans notre choix d’unités). C’est ce rapport d’où découlent les propriétés relativistes de la matière, et non l’inverse. Ce ne sont pas les propriétés des champs électromagnétiques qui provoquent la vitesse de la lumière, mais cette propriété de l’espace-temps provoque la structure des champs électromagnétiques.

 

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