Принцип эквивалентности и излучение падающей частицы

В настоящее время мне трудно решить проблему GR из книги Ласенби. Я не могу сделать это более ясным, чем процитировав упражнение:

7.2 Заряженный объект, находящийся неподвижно в лаборатории на поверхности Земли, не излучает электромагнитного излучения. Если затем объект бросить так, чтобы он находился в свободном падении, он начнет излучать. Согласуйте эти наблюдения с принципом эквивалентности. Подсказка: рассмотрите пространственную протяженность электрического поля заряда.

Не мог бы кто-нибудь дать мне вторую подсказку, в настоящее время я застрял, потому что пытаюсь обдумать энергетический аргумент: из лаборатории частица теряет энергию от излучения и потенциальную энергию от падения, но в частице ни одна из них не теряется. И я застрял там.

Не думайте об этом из энергичного спора. Подумайте об этом с точки зрения того, как выглядит эволюция электрического поля во времени в сопутствующей системе отсчета, а затем с точки зрения лабораторной системы отсчета.
Но, подождите, мне тогда нужен осветлитель, я думал, что так как в свободном падении ∇ мю ты ν "=" 0 означало, что ускорение равно нулю, а значит, не должно быть испускаемого излучения.
Я бы подумал, что тело должно испускать излучение, когда оно неподвижно на поверхности Земли, а не в свободном падении (хотя ОТО, мягко говоря, не моя сильная сторона). Если подумать, можно ли это измерить? Я предполагаю, что заряженный объект, ускоряющий ag, не излучает много излучения, но все же может быть милым экспериментом. Может быть, я должен сделать это q.
Вот Java-апплет, помогающий визуализировать, что происходит при ускорении заряда . Поиграйтесь с этим, и это поможет.
Java-апплет @Snowhare больше не работает в современных браузерах? :(

Ответы (2)

Когда заряд зафиксирован на поверхности Земли, он действительно ускоряется. Но мы тоже!

Когда заряд падает относительно поверхности Земли, он ускоряется относительно нас и, следовательно, испускает излучение в нашей системе отсчета.

Важно относительное ускорение, потому что можно написать релятивистские уравнения Максвелла в любой системе отсчета, включая сопутствующую систему отсчета наблюдателя (нас). В этой системе отсчета вблизи мировой линии наблюдателя пространство-время всегда плоское, и покоящийся относительно него заряд будет создавать статическое поле. Если в этой системе отсчёта заряд ускорится, то, как и в плоском случае, он будет испускать излучение, как его видит наблюдатель.

Я исследовал этот вопрос. Хороший разбор этого вопроса я нашел в статье " ПРИНЦИП ЭКВИВАЛЕНТНОСТИ И ИЗЛУЧЕНИЕ РАВНОМЕРНО УСКОРЕННЫМ ЗАРЯДОМ ". Теперь я привожу некоторые выводы, на которые есть ответ на ваш вопрос:

Понятие излучения с точки зрения получения электромагнитной энергии наблюдателем не является абсолютным, но это относительное понятие согласуется с принципом эквивалентности. То есть в статическом пространстве-времени поддерживаемый заряд не излучает по мнению другого поддерживаемого наблюдателя; то же самое можно сказать и о свободно падающем заряде, если судить по свободно падающему наблюдателю. Кроме того, свободно падающий заряд действительно излучает в соответствии с мнением поддерживаемого наблюдателя, а поддерживаемый заряд излучает в соответствии с мнением свободно падающего наблюдателя.

Принцип эквивалентности и излучение падающей частицы
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v