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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 专业学科区 » 物理 » 理论物理&天文 » 电动力学的相对论效应的一个疑问
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去啊自我实现

新虫 (初入文坛)

[求助] 电动力学的相对论效应的一个疑问

假设一根无限长的带电棒，放在一辆无限长的列车上，列车匀速直线运动，那么车下面即陆地上的人能看到有电流，即能在列车周围测到磁场，但是列车上的人与带电棒相对静止，他能不能测到磁场？求教各位大神。
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1楼 2013-04-26 15:08:21
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回帖支持 ( 显示支持度最高的前 50 名 )

yiluwangxi

木虫 (著名写手)

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
去啊自我实现: 金币+10, ★★★★★最佳答案 2013-05-03 17:55:08
引用回帖:
9楼: Originally posted by 去啊自我实现 at 2013-05-03 09:47:01
这我倒是知道，麦克斯韦方程组本身就对洛伦兹变换有协变性，可是我老想不明白，假如把火车去掉，让观察者跟着带电棒跑手里拿着小磁针，与带电棒相对静止，在地面上看就是有一个人在恒定磁场里运动，手里拿着小磁针 ...

这个问题是这样的。
1 在相对论的理论框架下，测量的定义是这样的。
比如A惯性系的测量：用规定的、规范的方式，用规定的、规范的仪表去测量事件的坐标、时刻、电场、磁场等。所有这些规定的、规范的仪表保持和A惯性系静止。
同理B惯性系的测量：用规定、规范的方式，用规定的、规范的仪表去测量事件的坐标、时刻、电场、磁场等。所有这些规定的、规范的仪表保持和B惯性系静止。

2 在A惯性系，来看B惯性系规定的、规范的仪表的数值，这不是A惯性系的测量。
===============================================
有了上面的认识。那么就好懂了。
假设地面是A惯性系，火车是B惯性系。
1 我用相对地面静止的小磁针测得某点有磁场强度不为零。----这是A惯性系的测量。
2 我在地面看到，相对火车上静止的小磁针没有偏转，即测得某点的磁场强度为零。----注意，这不是A惯性系的测量。
3 因此1和2描述的结果是没有任何冲突的！出现冲突的现象是这样的：某次A惯性系的测量显示磁场强度不为零，而另外一次测量(两次测量测量同一个事件)显示的磁场强度为零。如果这样就冲突了。
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10楼2013-05-03 17:26:57
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普通回帖

yiluwangxi

木虫 (著名写手)

【答案】应助回帖

感谢参与，应助指数 +1
应该不会吧。和你平时学的电动力学一样。电动力学自然就是相对论的。
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2楼2013-04-26 18:22:47
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feng884619

木虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

感谢参与，应助指数 +1
应该是都看不到磁场吧，无限长的话地面的人看到的电场分布是不改变的
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3楼2013-04-26 18:52:06
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bfamq

铁杆木虫 (著名写手)
与带点棒相对静止的观察者测不到磁场，运动电荷产生磁场，那么运动是相对的，磁场也就是相对的，你可以想象你自己是站在地上观测磁场，而另一个人好比坐在一个磁场做成的飞行器上，他本身不知庐山真面目，只原身在此山中，呵呵，好像不太恰当的比喻。

[ 发自手机版 http://muchong.com/3g ]
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4楼2013-04-26 20:39:25
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410808320

新虫 (初入文坛)

【答案】应助回帖

感谢参与，应助指数 +1
与带点棒相对静止的观察者测不到磁场，运动电荷产生磁场，那么运动是相对的，磁场也就是相对的，你可以想象你自己是站在地上观测磁场，而另一个人好比坐在一个磁场做成的飞行器上，他本身不知庐山真面目，只原身在此山中，呵呵，好像不太恰当的比
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5楼2013-04-26 21:05:47
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辽宁号

木虫 (著名写手)

航空母舰舰长

【答案】应助回帖

感谢参与，应助指数 +1
在地面的观察者测到的是稳恒电流产生的稳恒磁场；
在列车上的观察者测到的是恒定电场，不产生磁场。
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自由水世界
6楼2013-04-27 07:55:08
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yiluwangxi

木虫 (著名写手)

【答案】应助回帖

★ ★ ★
华丽的飘过: 金币+3, 3q 2013-05-08 03:34:22
麦克斯韦方程组天生就是相对论的。
还记得麦克斯韦方程组的洛伦兹变换吧，那就是相对论的变换。
狭义相对论就产生于对‘麦克斯韦方程组在伽利略变换下不具有协变性’问题的研究。
因此我们平常的电动力学天生就是相对论的。
所以在车上看，没有磁场，只有电场。
在地面上看，既有磁场也有电场。
此两者满足洛伦兹变化。
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7楼2013-04-27 08:11:30
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gongmm_hust

新虫 (初入文坛)

【答案】应助回帖

感谢参与，应助指数 +1
是的，这是不同参考系下不同的效应啊！
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。。。
8楼2013-04-27 20:19:10
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去啊自我实现

新虫 (初入文坛)
引用回帖:
7楼: Originally posted by yiluwangxi at 2013-04-27 08:11:30
麦克斯韦方程组天生就是相对论的。
还记得麦克斯韦方程组的洛伦兹变换吧，那就是相对论的变换。
狭义相对论就产生于对‘麦克斯韦方程组在伽利略变换下不具有协变性’问题的研究。
因此我们平常的电动力学天生就是 ...

这我倒是知道，麦克斯韦方程组本身就对洛伦兹变换有协变性，可是我老想不明白，假如把火车去掉，让观察者跟着带电棒跑手里拿着小磁针，与带电棒相对静止，在地面上看就是有一个人在恒定磁场里运动，手里拿着小磁针，这样看就可以把这个问题简化成在一个恒定磁场里，运动的小磁针可能是测不出磁场的，这又似乎不太可能，毕竟运动的小磁针也要受磁场力啊。
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9楼2013-05-03 09:47:01
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