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Problemas clásicos entorno a la radiación de una carga acelerada (II)

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Significado físico de la radiación de una carga acelerada

La radiación de una carga acelerada se puede interpretar como asociada a un mecanismo de transferencia de información que ajusta el estado del campo propio de la carga con el estado cinemático de dicha carga. La radiación de una carga acelerada conlleva el reajuste de las líneas de campo propio en función del estado cinemático de la carga en un tiempo retardado; debido a que las alteraciones del campo en el vacío se propagan a la velocidad de la luz. La radiación está por tanto asociada a un proceso básicamente informativo. Esta relación informativa entre la carga y su campo se ve claramente en el límite de la velocidad de la luz: no podemos acelerar la carga por encima de la velocidad de la luz. Si esto fuese posible y el campo siguiese las leyes de Maxwell, entonces la carga y su campo evolucionarían de forma independiente. El teorema de Gauss podría violarse: el campo en la superficie de una esfera que englobase la carga móvil podría mantenerse sin cambios a pesar de que, un instante mas tarde, la carga ya estuviese fuera de dicha esfera; dado que las modificaciones del campo se propagarían a la velocidad de la luz. No parece probable que se puedan mantener las leyes de Maxwell y cargas aceleradas por encima de la velocidad de la luz; de hecho estas ecuaciones representan precisamente una relación causal entre el campo y sus fuentes. Podemos ver en la existencia del límite de la velocidad de la luz una señal de dependencia intrínseca entre el campo y sus fuentes.

Por tanto solamente existe radiación en la medida que suponga una transferencia de información entre la partícula y su campo. No parece correcto introducir una limitación física a la posibilidad de que un observador pueda acceder a la misma información que cualquier otro observador en un experimento determinado. Por tanto en el caso de una carga acelerada si hay un observador que no es capaz de detectar emisión de radiación, entonces ningún observador puede hacerlo. Esto no quiere decir que la información sobre el estado cinemático de la partícula se pierda; puede haber casos en que esta información sea conocida de antemano.

Veamos un ciclo físico completo de caída de una carga hasta que queda en reposo en el suelo y vuelve a caer:

1-Carga en caída libre. Para el observador inercial en caída libre se trata de una carga sin aceleración y por tanto no hay emisión de radiación. Por tanto el observador gravitatorio tampoco detecta radiación, ya que no puede conseguir mas información que el observador en caída libre. Esto puede explicarse también pensando que tanto la carga como su campo caen simultáneamente con la misma aceleración en el campo gravitatorio.

2-Impacto de la carga con el suelo. En el instante de choque podemos pensar que el campo propio de la carga sigue cayendo al no estar informado simultáneamente del estado dinámico de la carga. La radiación está asociada al transporte de información que intenta reconstruir el campo propio de acuerdo al estado de movimiento de la carga. La fuente de energía de la que se extrae la radiación es la propia energía cinética de la carga.

3-La carga permanece en reposo para el observador gravitatorio. En este caso no podemos localizar una fuente que justifique la emisión de radiación y parece claro también que el campo de la carga es estacionario; por tanto no deberíamos esperar emisión de radiación. Sin embargo, siendo la caída libre el estado inercial en el que hay que dar menos explicaciones podemos preguntarnos como sabe el campo que su carga ya no está en caída libre. Esto induce a pensar en un mecanismo de comunicación que no suponga radiación. Una posibilidad es que la carga posea algún momento magnético intrínseco o inducido por impacto que genere un vector de Pointing ligado a la carga, tal como el caso de una carga moviéndose a velocidad constante en un sistema de coordenadas inercial. El vector de Pointing en este caso describe un flujo de energía alrededor de la carga que no escapa del campo propio de dicha carga. En soporte de esta idea se puede decir que son conocidos casos de magnetización por impacto, como el caso de un clavo golpeado por un martillo. También es probable que, al menos en parte, el magnetismo lunar proceda de impactos de meteoritos. El viento solar está formado por partículas cargadas a altas velocidades que, al no tener la luna una atmósfera, impactan directamente en su superficie. Según nuestro argumento, esto podría ser una fuente del magnetismo lunar.

4-La carga vuelve a caer desde su estado de reposo. Permítanme un pequeño rodeo antes de abordar este punto....

El lector interesado puede seguir el tema, ente otros, en el libro "Espacio,tiempo,materia y vacío" en la revista e-ingenieria de la Universidad Mayor de Chile.

Gracias por vuestra Atención.

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Actualizado 04/08/2010 a las 20:15:39 por niestsnie

Categorías
Física

Comentarios

  1. Avatar de No registrado
    Nada de lo que refieres se parece a lo que necesitamos para avanzar en la universidad, de modo tal que por una parte no lo entiendo y por otra ni siquiera me interesa. Tal vez en otra ocasión presentes algo que incluya desarrollo matemático formal y entonces sí será comentable.

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