Неожиданное объяснение электромагнетизма [Veritasium]
Вот сайт с шаурмой.
Works. [Музыка].
Существует не так много постоянных магнитов, железо — да, ведь нет. Однако если пустить ток через любой металл, он станет магнитом, электромагнитом. Но почему так? Как ни странно, это следствие принципа относительности, согласно специальной теории относительности. Во вселенной длина и время не абсолютны, они не одинаковы для наблюдателей, движущихся относительно друг друга.
Отсюда и название, и при точном измерении для наблюдателя, движущегося относительно вас, время течет медленнее.
«И дырок, ты давно брился? 6 часов назад, вообще-то 5 часов 59 минут 59, 9999999 секунд». И также движущиеся объекты сжимаются в направлении движения. То и похудел! Только в твоей системе отсчета объект, который движется относительно вас, занимает меньше пространства, чем неподвижный.
Хотя этот эффект намного слабее, чем мы показали, именно сжатие длины объясняет природу электромагнитов.
Представьте медный провод: он состоит из положительных ионов металла и отрицательно заряженных электронов. Число протонов равно числу электронов, поэтому у провода нет заряда.
Окажись рядом положительно заряженная... хорошо, пусть будет кошка, и проводок никак на неё бы не повлиял. И даже если по проводу пустить ток, электроны начнут двигаться в одном направлении, но их число все еще равно числу протонов, и нейтральный заряд никак не подействовал бы на котейку.
Но что если она тоже начнет перемещаться? Представим для удобства, что кошка двигается с той же скоростью и в ту же сторону, что и электроны. В моей системе отсчета провод нейтрален, и никаких сил не возникает.
Но взглянем на все с ее точки зрения: для кошки двигаются именно положительные заряды, и согласно специальной теории относительности, они будут слегка отжиматься.
В ее системе электроны покоятся, поэтому будут немного растянуты. И ведь в состоянии покоя объекты занимают больше места! Чтобы этих факторов... означают, что плотность положительных зарядов в проводе выше, и он окажется положительно заряженным.
Поэтому положительно заряженная кошка будет отталкиваться электрическими силами. В моей системе отсчета это выглядит странно: нейтральный провод никак не действует на кошку в покое, но почему-то отталкивает ее, когда она приходит в движение.
Как объяснить эту силу? Мы называем ее силой магнитного поля.