Quelle est l’incohérence entre l’électrodynamique de Maxwell et la mécanique newtonienne?

user1620696

Quelle est l’incohérence entre l’électrodynamique de Maxwell et la mécanique newtonienne?


Autant que je sache, lorsqu’une modification d’une théorie est apportée, c’est parce qu’une observation a nécessité cette modification. La mécanique quantique en est un bel exemple: les observations de phénomènes microscopiques ont montré que la mécanique classique donnait de mauvaises prédictions, donc une nouvelle approche était nécessaire.

Maintenant, un autre cas est la relativité restreinte. On dit souvent qu’une relativité restreinte était nécessaire car la mécanique newtonienne n’était pas cohérente avec l’électrodynamique de Maxwell.

Je dois cependant avouer que je n’ai toujours pas vu ce qu’est cette incohérence. Ce que je veux ici, c’est trouver une motivation pour l’exigence de relativité restreinte. Je veux comprendre ce qui a amené Lorentz et Einstein à voir la nécessité d’une nouvelle théorie de l’espace-temps.

Quelle est donc l’incohérence entre la mécanique newtonienne et l’électrodynamique de Maxwell qui a conduit au développement de la relativité restreinte?

Robin Ekman

« Je veux comprendre ce qui a conduit Lorentz et Einstein à voir la nécessité d’une nouvelle théorie de l’espace-temps. » Quoi de mieux que de lire les propres mots d’Einstein? Le document est intitulé « Sur l’électrodynamique des corps en mouvement ».

Réponses


 Peter Diehr

La différence évidente est que les équations de Newton conservent leur forme pour tous les référentiels inertiels lorsque le principe de relativité de Galileo est utilisé, mais les équations de Maxwell ne sont pas invariantes sous cette transformation.

Au lieu de cela, il faut utiliser la transformée de Lorentz, qui reconnaît qu’il existe une vitesse fixe pour la lumière,

c

. Cette limite a été reconnue par Maxwell lorsqu’il a élaboré pour la première fois la forme d’ondes électromagnétiques; la valeur théorique correspondait bien avec les meilleurs résultats expérimentaux alors pour la vitesse de la lumière.

Le résultat final fut la théorie de la relativité restreinte et la modification des lois du mouvement de Newton afin de les rendre invariantes de Lorentz.

Timothée

Je pense que c’est une bonne réponse mais je n’ai pas voté positivement car je n’ai pas assez de connaissances pour faire le calcul pour savoir si c’est correct. Si tout le monde a voté pour des réponses qu’il n’a pas pu vérifier, des réponses d’erreur pourraient se glisser sur ce site, alors les gens pourraient les utiliser pour des recherches pour donner des résultats incorrects et certaines des réponses sur ce site basées sur eux pourraient être votées en glissant encore plus de réponses d’erreur dans ce site. .

Peter Diehr

@ user46757: C’est un résultat bien connu, prouvé à la fin des années 1800. Lookup transformation Lorentz et son histoire pour référence.

Timothée

Je sais comment fonctionnent la dilatation du temps et la contraction de la longueur et il est facile de montrer qu’ils sont satisfaits dans tous les cadres de référence. Je ne sais pas quelles sont les équations de champ de Maxwell ni quelle accélération une particule chargée à une vitesse non nulle aura dans un champ électromagnétique. Il est également difficile de prouver qu’il est cohérent que la masse relativiste et l’élan sont conservés dans la relativité restreinte.


 Art Brown

Deux des équations de Maxwell se combinent pour produire une équation d’onde avec une vitesse d’onde fixe, la vitesse de la lumière

c

, pour deux observateurs en mouvement relatif l’un par rapport à l’autre, contrairement au comportement des ondes en mécanique newtonienne.

Bill Alsept

Que sont exactement les vagues dans la mécanique newtonienne?

Art Brown

@BillAlsept, je pense aux ondes sonores ou à l’eau.

 

#de, #et, #la, entre, est, l’électrodynamique, l’incohérence, Maxwell, mécanique, newtonienne, quelle

 

google

Laisser un commentaire

Votre adresse e-mail ne sera pas publiée. Les champs obligatoires sont indiqués avec *