Magneettikenttä - onko sitä edes olemassa ?

Seuraa 
Viestejä118
Liittynyt9.5.2010

Raflaava otsikko, vai mitä ?
Jostain syystä olen miettinyt tällaista asiaa mm. noiden aikaa
ja sen suhteellisuutta koskevien juttujen takia.

Koulussahan opetettiin magneettikenttä esim. niin, että
johtimessa kulkee virta, se synnyttää magneettikentän ja
sitten sopivan ristitulon mukaisesti poikkeuttaa varatun hiukkasen
liikettä.

Jos kuitenkin lähtötilanteessa tarkkailijasta katsottuna
maailmassa on yksi varattu hiukkanen joka liikkuu
tarkkailijaan nähden, synnyttääkö se magneettikentän ?
Kysymys on sikäli teoreettinen, että asian voi todeta vain, jos
on myös toinen varattu hiukkanen, jonka liikettä tutkimalla
asian saa selville. Jospa varattuja hiukkasia on kaksi ja ne liikkuvat
suoraviivaisesti toistensa suhteen ja ne pidetään vaikka mekaanisesti
erillään toisistaan, niin, ettei niiden paikka toistensa suhteen muutu
( 3-ulotteinen koordinaatistossa kohtisuorassa liikettä vastaan
ja niiden muodostama rakenne ei pyöri liikesuunnan
mukaisen akselin ympäri) ?
Nyt niiden välillä ei vaikuta mikään muu kuin staattinen
sähkökenttä. Liikkeestä johtuvaa magneettikenttää ei synny
näiden välille.

Sinänsä aika erikoinen ilmiö, joka syntyy kahden sähkökentän
välisestä suhteellisesta liikkeestä. Onko magneettikenttä täysin
ainutlaatuinen voima/kenttä tässä suhteessa ? Tietääkseni esim.
gravitaatioon ei liity muuta kummallista, kuin ehkä
suhteellisuusteorian aiheuttamat valon nopeudesta johtuvat
erikoisuudet suurilla nopeuksilla. Entä vahva- ja heikko
vuorovaikutus, eivätkö nekin ole "staattisia" kenttiä siinä mielessä,
että ovat itsenäisiä, ilman, että syntyisivät joidenkin toisten kenttien
suhteellisesta liikkeestä ?

Vaikka sähkömagneettisiin ilmiöihin liittyvät yhtälöt yleensä
ennustavatkin normaalitilanteessa lopputuloksen erittäin
tarkasti, olisiko aihetta miettiä mistä magneettikentässä
oikein on kysymys ? Ettei lopulta pitäisi ajatella nimenomaan
ajan ja liikkeen osuus kokonaan uusiksi, vaikka jotkut
etsivätkin näitä magneettisia monopoleja, itsenäisiä
magneettikentän lähteitä.

Sivut

Kommentit (17)

Neutroni
Seuraa 
Viestejä26835
Liittynyt16.3.2005
RistoXA

Jos kuitenkin lähtötilanteessa tarkkailijasta katsottuna
maailmassa on yksi varattu hiukkanen joka liikkuu
tarkkailijaan nähden, synnyttääkö se magneettikentän ?



Tuossa mennään väkisinkin filosofian puolelle.

Nyt niiden välillä ei vaikuta mikään muu kuin staattinen
sähkökenttä. Liikkeestä johtuvaa magneettikenttää ei synny
näiden välille.



Staattinen sähkökenttä ei aiheuta magneettikenttää.

Sinänsä aika erikoinen ilmiö, joka syntyy kahden sähkökentän
välisestä suhteellisesta liikkeestä. Onko magneettikenttä täysin
ainutlaatuinen voima/kenttä tässä suhteessa ?



Ei, Maxwellin yhtälöiden mukaan sähkö- ja magneettikentät ovat varsin analogisia. Oleellisin ero on, että magneettivarausta ei välttämättä ole, joten mahdollisten magneettikenttien määrä on rajoitetumpi.

Tietääkseni esim. gravitaatioon ei liity muuta kummallista, kuin ehkä
suhteellisuusteorian aiheuttamat valon nopeudesta johtuvat
erikoisuudet suurilla nopeuksilla.



Voi liittyäkin. Gravitaatiomagnetismihypoteesi on esitetty ja sitä on yritetty tutkia vakavasti (esim. avaruusluotaimen avulla). Tarkkaa tietoa tämän hetken tilanteesta ei ole, mutta tietääkseni ilmiön olemassaoloa ei ole kokeellisesti vahvistettu.

http://en.wikipedia.org/wiki/Gravitomagnetism

Entä vahva- ja heikko
vuorovaikutus, eivätkö nekin ole "staattisia" kenttiä siinä mielessä,
että ovat itsenäisiä, ilman, että syntyisivät joidenkin toisten kenttien
suhteellisesta liikkeestä ?



Vuorovaikutusten itsenäisyydestä on paha mennä sanomaan mitään. Yritys niiden selittämiseen yhdellä "kaiken teorialla" on kyllä kovaa. Heikko vuorovaikutus ja sähkömagnetismi pystytään selittämään yhdellä vuorovaikutuksella, joka joissain oloissa jakautuu näennäisesti erilaisiin heikkoon vuorovaikutukseen ja sähkömagnetismiin. Sähkömagnetismi taas jakautuu joissain tilanteissa erilliseltä vaikuttaviin sähköiseen ja magneettiseen vuorovaikutukseen. Mutta tosiasiassa ne ovat yhden ja saman ilmiön erilaisia ilmenemispiirteitä.

Jonkinlaisia teorioita (GUT) on myös vahvan vuorovaikutuksen liittämiseksi sähköheikkoon. Gravitaatio huitelee sitten omissa sfääreissään, sen ja muiden vuorovaikutusten suhteen ymmärtämisessä ollaan lastenkengissä.

Vaikka sähkömagneettisiin ilmiöihin liittyvät yhtälöt yleensä
ennustavatkin normaalitilanteessa lopputuloksen erittäin
tarkasti, olisiko aihetta miettiä mistä magneettikentässä
oikein on kysymys ?



Tietenkin tuollaisia asioita mietitään. Mutta luonnontieteen puitteissa ei voida saavuttaa kuin ennustavia matemaattisia malleja. Vuorovaikutusten ja koko maailman syvin ja perustavanlaatuinen olemus jäänee ikiajoiksi filosofien mietittäväksi. Niistä ei valitettavasti voi johtaa falsifioitavissa olevia teorioita.

Tuo kysymys magneettikentän olemassaolosta on niin ikään filosofinen, enemmän sanan olemassaolo merkitykseen ihmisen kielessä kuin magnetismiksi nimettyyn luonnonilmiöön liittyvä. Sikäli kun käytetään olemassaolon arkimerkitystä, magneettikenttä on olemassa yhtä varmasti kun vaikka Aurinko tai kivenmurikka pihalla. Se on vain havaitulle luonnonilmiölle annettu nimi. Sen vatvominen, olenko minä oikeasti aivot jonkin örkin pöydällä lasipurkissa 9 ulotteisessa hypermaailmankaikkeudessa, joihin se syöttää tietokoneen luomaa informaatiota havaittavasta maailmasta, jota siis todellisuudessa ei olisikaan sellaisena kuin voin havaita, on harvinaisen mielenkiinnotonta juuri siksi, että tuota väitettä ei voi falsifioida.

myl
Seuraa 
Viestejä224
Liittynyt18.11.2010

Kysymys on sikäli teoreettinen, että asian voi todeta vain, jos
on myös toinen varattu hiukkanen, jonka liikettä tutkimalla
asian saa selville.

Kyllä magneettikentällä on muitakin vaikutuksia. Se mm. synnyttää johtimeen sähkövirran tai jännitteen. Magneettikenttä myös aiheuttaa voimavaikutuksen ferromagneettisiin aineisiin ja kestomagneetteihin. Magnetostriktiivisen kappaleen mitat muuttuvat magneettikentässä. Magneettikenttä suuntaa alkeishiukkasten spinin ja atomien lähettämään valoon magneettikentällä on vaikutus. Herkin magneettikentän anturi on suprajohtava komponentti SQUID. Sen tilaa tarkkailemalla voidaan mitata magnettikenttä.

Pyörivä massa synnyttää gravitaatiokentän, joka on hieman analoginen magneettikentän kanssa.

-myl

David
Seuraa 
Viestejä8875
Liittynyt25.8.2005

Olen itsekin pohtinut silloin tällöin avaajan esittämää tai samankaltaista näkemystä.

Ei ole erityisen loogista, että eri liiketiloissa olevien havaitsijoiden mukaan varauspari käyttäytyisi toistensa suhteen täysin eri tavoin, silloin kun niihin liitetään lisäksi joku uloisesti vaikuttava staattinen voima. Tasapainotilanteessa varausten ja ulkoisen voiman tilanne on tasapainossa (varausten suhteen levossa olevan havaitsijan mukaan), kun liikkuvan havaitsiajn mukaan voimat eivät olisikaan tasapainossa, vaan varaukset liikkuisivat toisiinsa nähden (mahdollisesti uuteen tasapainoasemaan).

Mitä tulee havaittuun magneettikenttään niin oletan sen olevan selitettävissä sähkökentän pyörteenä tai sähkökenttien välisenä pyörteenä. Tällöin ei sille magneettikentälle ole edes tarve esittää mitään monopolia, koska se magneettikentäksi tulkittava osuus oliis vain osa sähkökentän (tai sähkökenttien) sisäistä/keskinäistä käyttäytymistä.

Mutta paha mennä sanomaan, kun ei ole tarpeeksi tutkinut asiaa ....

Vierailija

Mitä ihmeen sähkökentän pyörteitä sisältyisi staattiseen kestomagneetin kenttään? Magneettikentän vuorovaikutukset on helposti havaittavissa vaikka sähkökentästä ei näy merkkiäkään.

David
Seuraa 
Viestejä8875
Liittynyt25.8.2005
korant
Mitä ihmeen sähkökentän pyörteitä sisältyisi staattiseen kestomagneetin kenttään? Magneettikentän vuorovaikutukset on helposti havaittavissa vaikka sähkökentästä ei näy merkkiäkään.

Se perussähkökenttähän on siellä magneetin sisällä niissä elektroneissa, joiden kvantittuneet spinit aiheuttaisivat siis sen sähkökentän pyörteen. Kuinka niin ei olisi sähkökentästä merkkiäkään jos se magneettikentäksi tulkittava osuus olisi juuri se sähkökentän pyörteisyys?

Vierailija

Tarkoitan ettei kestomagneetin ulkopuolella ole merkkiäkään sähkökentästä saati sen pyöteisyydestä mutta magneettikenttä on. Ei myöskään magneetin sisällä ellei sitten tarkastella tilannetta atomitasolla. Pyörteinen sähkökenttä kai edellyttäisi jatkuvaa tehoa sen ylläpitoon mutta atomitason tapahtumia pitäisikin tarkastella kvattisähködynamiikan perusteella.

David
Seuraa 
Viestejä8875
Liittynyt25.8.2005
korant
Tarkoitan ettei kestomagneetin ulkopuolella ole merkkiäkään sähkökentästä saati sen pyöteisyydestä mutta magneettikenttä on.

Vaikuttaa kehäpäätelmältä.

korant
Ei myöskään magneetin sisällä ellei sitten tarkastella tilannetta atomitasolla.
Atomitasoltahan se magneettisuus joka tapauksessa nykytietämyksen mukaan on lähtöisin.

korant
Pyörteinen sähkökenttä kai edellyttäisi jatkuvaa tehoa sen ylläpitoon mutta atomitason tapahtumia pitäisikin tarkastella kvattisähködynamiikan perusteella.

Ei kait jatkuva dynaaminen tila vaadi tehoa. Se tilan aikaansaaminen ja/tai säilyminen toki vaatii sitten kvanttimekaanista tarkastelua.

Se mitä itse jäin kriittisesti pohtimaan, liittyy faradayn häkkiin, siinä tosin ilmiö perustuu varausten asettumiseen häkin metallioisissa staattisen sähkökentän vaikutuksesta eikä se sähkökentän sulkeminen ulkopuolelle välttämättä päde pyörteisillä kentillä.

Kunhan pohdin, ei tästä mitään kiivasta väittelyä kannata aloittaa. Lähinnä voi käsitellä sitä mikä tukee ja mikä ei tue ko. vaihtoehtoa.

Vierailija

Mehän keskustelemme hedelmällisesti, emme väittele. Eikö sähkökentän pyörteisyydestä seuraa välttämättä säteilyä joka edellyttää tehoa. QED:ssä tämä säteily ilmeisesti kumoutuu. Kestomagneetin ulkopuolella havaitaan ainoastaan magneettiset vuorovaikutukset, ei sähköisiä kunhan pysytään staattisessa tilassa.

David
Seuraa 
Viestejä8875
Liittynyt25.8.2005
korant
Mehän keskustelemme hedelmällisesti, emme väittele.

Hyvä niin.

korant
Eikö sähkökentän pyörteisyydestä seuraa välttämättä säteilyä joka edellyttää tehoa.

Ainakin syklisenä eli värähtelevänä kyllä, en tiedä sitten miten jatkuvassa tilassa (kierto/pyörimisliikkeeessä) on asian laita. Tuohan on tilanne myös elektronien liikkeen osalla atomissa, eli jos säteilisi niin elektroni menettäisi liike-energiaa.

Kestomagneetin ulkopuolella havaitaan ainoastaan magneettiset vuorovaikutukset, ei sähköisiä kunhan pysytään staattisessa tilassa.

Niin, pitäisi käydä läpi miten sellainen pyörteinen sähkökenttä sitten mahdollisesti vaikuttaisi ulkoiseen varaukseen. Voisiko se jollain järkevällä tulkinnalla vaikuttaa samoin kuin itsenäiseksi ilmentymäkseen tulkittu magneettikenttä.

David
Seuraa 
Viestejä8875
Liittynyt25.8.2005

Muutamia kysäreitä:
- Miten staattinen varaus käyttäytyy staattisessa magneettikentässä, vaikuttaako magneettikenttä vain liikkuvaan varaukseen (ilmeisesti näin).
- Voitaisiinko tulkita, että liikkuvan varauksen kenttä vaikuttaisi mahdollisesti pyörteisen kentän jonkin osakomponentin (sektorin) kanssa kuten osittain staattinen kenttä. (Periaatteellaa että teoreettisesti valonnopeudella etenevälle hiukkaselle tietty osa pyörteisestä kentästä näyttäytyisi täysin staattisena kenttänä). Tällöin etenemissuunnasta riippuen voimavaikutuksen suunta vaihtuisi kuten käy magneettikentän suhteen etenevälle varaukselle.

Vierailija

Varausten tulisi olla toisiinsa nähden kiihtyvässä liikkeessä eri suunnassa kuin varauksia yhdistävä suora jotta mukaan tulisi magneettisia vaikutuksia. Kahdella elektronilla ei taida onnistua. Hiukkastasolla ei kuitenkaan klassinen mekaniikka päde eli joudutaan jälleen QED:n piiriin ja siitä en keskustele sen enempää. Kaikkea ei tarvi ymmärtää.

Cargo
Seuraa 
Viestejä979
Liittynyt27.8.2007
RistoXA

Jos kuitenkin lähtötilanteessa tarkkailijasta katsottuna
maailmassa on yksi varattu hiukkanen joka liikkuu
tarkkailijaan nähden, synnyttääkö se magneettikentän ?



Jos se hiukkanen on sähkökentän kiihdyttämä, niin totta kai se synnyttää magneettikentän.

Jos tarkkailija kiihdyttää origon suhteen kohti varausta, niin vitut sieltä mitään säteilyä tule. Samoin ei hiukkanen säteile, jos sen päästää tippumaan gravitaatiokentässä.

" sähkö (se sähkö, jota tuotetaan mm. voimalaitoksissa) ei ole energiaa "
- Vastaaja_s24fi

“Jos et ole kaksikymppisenä vihreä, sinulla ei ole sydäntä. Mutta jos et ole nelikymppisenä perussuomalainen, sinulla ei ole aivoja.”
- Cargo

Astronomy
Seuraa 
Viestejä3976
Liittynyt12.6.2007
Cargo
RistoXA

Jos kuitenkin lähtötilanteessa tarkkailijasta katsottuna
maailmassa on yksi varattu hiukkanen joka liikkuu
tarkkailijaan nähden, synnyttääkö se magneettikentän ?

Jos tarkkailija kiihdyttää origon suhteen kohti varausta, niin vitut sieltä mitään säteilyä tule. Samoin ei hiukkanen säteile, jos sen päästää tippumaan gravitaatiokentässä.

Liittyyköhän tämä seuraava linkki tähän aiheeseen, luulen että jotenkin liittyy:
http://fi.wikipedia.org/wiki/Synkrotronis%C3%A4teily

"The universe is a big place, perhaps the biggest".
"Those of you who believe in telekinetics, raise my hand".
Kurt Vonnegut
"Voihan fusk." Minä

Vierailija
RistoXA
Raflaava otsikko, vai mitä ?



Vois kai sitä raflaavampiakin keksiä, kuten:

- Magneettikenttä, Saatanan keksintö

- Onko sähkökenttä parempi kuin magneettikenttä

- Al Goren serkku keksi magneettikentät

- permittiivisyys on perseestä

RistoXA
Seuraa 
Viestejä118
Liittynyt9.5.2010
korant
Mehän keskustelemme hedelmällisesti, emme väittele. Eikö sähkökentän pyörteisyydestä seuraa välttämättä säteilyä joka edellyttää tehoa. QED:ssä tämä säteily ilmeisesti kumoutuu. Kestomagneetin ulkopuolella havaitaan ainoastaan magneettiset vuorovaikutukset, ei sähköisiä kunhan pysytään staattisessa tilassa.

Ja mistä sitten tulee ketomageennttiin tarvittavat "ketomagneettihiukkaset" ?
Eli eikö kestomagneetti materiaalina kuitenkin selity tavalla tai toisella
sähköisesti varattujen elektronien liikkeestä = liikkuvat/muuttuvat
sähkökentät ? Materiaalia, joka itsenäisesti
synnyttäisi magneettikentän ilman varattujen hiukkasten liikettä
ei ole.

Sivut

Uusimmat

Suosituimmat