Por uma relatividade ainda mais geral
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Por uma relatividade ainda mais geral
Quero tratar sobre o efeito da relatividade em cargas elétricas(puntiformes),
Imaginem um átomo de hidrogênio com seu elétron girando em volta do núcleo à uma velocidade v1, quando um fóton o atinge, logo a velocidade passa a ser V2(ele não mudou de camada), nós sabemos que com isso sua massa aumenta, mas e a carga? será que ela varia? bem a resposta é sim, a massa não deixa de ser um tipo de carga(digamos que cada força fundamental possui uma carga causadora), já vi alguns teóricos tentando argumentar que a massa seria uma consequência da distorção do espaço-tempo e não o contrário, porém isso não pode ser verdade uma vez que se analisamos as equações de einstein vemos que o espaço-tempo é distorcido pela massa e energia, sendo assim um fóton por ter energia teria campo gravitacional e com isso teria massa, tendo massa a relatividade restrita estaria errada. Se a massa que é uma carga como as outras e é relativa então as outras presumivelmente também são, retornando ao nosso átomo de hidrogênio, nós sabemos que a força centrípeta é F=Mv²/r e nós sabemos que F=k.Q.q/r² logo k.Q.q/r=Mv² como estamos lidando com relatividade então M=m.1/√(1-v²/c²)
q é a carga do nosso elétron então temos que K.Q=rmv²/q√(1-v²/c²) isso no estágio inicial, como Q.k é constante
rm.v1²/q√(1-v1²/c²)=rmV2²/q'√(1-V2²/c²) (q' é a carga relativa)-> q'=qV2²√(1-v1²/c²)/v1²√(1-V2²/c²)
Gostaria de opiniões sobre minha conclusão...
Imaginem um átomo de hidrogênio com seu elétron girando em volta do núcleo à uma velocidade v1, quando um fóton o atinge, logo a velocidade passa a ser V2(ele não mudou de camada), nós sabemos que com isso sua massa aumenta, mas e a carga? será que ela varia? bem a resposta é sim, a massa não deixa de ser um tipo de carga(digamos que cada força fundamental possui uma carga causadora), já vi alguns teóricos tentando argumentar que a massa seria uma consequência da distorção do espaço-tempo e não o contrário, porém isso não pode ser verdade uma vez que se analisamos as equações de einstein vemos que o espaço-tempo é distorcido pela massa e energia, sendo assim um fóton por ter energia teria campo gravitacional e com isso teria massa, tendo massa a relatividade restrita estaria errada. Se a massa que é uma carga como as outras e é relativa então as outras presumivelmente também são, retornando ao nosso átomo de hidrogênio, nós sabemos que a força centrípeta é F=Mv²/r e nós sabemos que F=k.Q.q/r² logo k.Q.q/r=Mv² como estamos lidando com relatividade então M=m.1/√(1-v²/c²)
q é a carga do nosso elétron então temos que K.Q=rmv²/q√(1-v²/c²) isso no estágio inicial, como Q.k é constante
rm.v1²/q√(1-v1²/c²)=rmV2²/q'√(1-V2²/c²) (q' é a carga relativa)-> q'=qV2²√(1-v1²/c²)/v1²√(1-V2²/c²)
Gostaria de opiniões sobre minha conclusão...
Keny- Iniciante
- Mensagens : 6
Data de inscrição : 09/07/2013
Idade : 27
Localização : Salvador - Bahia
Re: Por uma relatividade ainda mais geral
É muito interessante, e alegre, descobrir que exista outra pessoa no Brasil de 16 anos que se interesse por por física moderna e expresse suas opiniões querendo fazer uma revolução(que no caso é contestar o princípio de variação de carga ), ou pelo menos treinando para fazer uma, no sentido de explorar o que sabe para tirar próprias conclusões. Fico realmente feliz em encontrar isso, mas chega de blablabla.
Você fez uma ótima observação. Para começar ressalta-se que a mecânica quântica não aceita um aumento de velocidade em um orbital atômico sem a sucessiva mudança de nível. O modelo atômico planetário é muito ultrapassado para tratar destas questões, por isso que partículas são tratadas como ondas na maior parte do tempo. Essa é a realidade a equação de Schrodinger.
Mas não precisamos de tantas confusões para discutir sobre a possibilidade de sua conclusão, elétrons """parados"" também """colidem""" com fótons e saem com uma certa velocidade, no chamado efeito comptom. Em aceleradores lineares, por exemplo, temos elétrons mudando de velocidade, e consecutivamente de energia devido o efeito de um campo eletromagnético.
Apesar do elétron estar em ""linha reta" neste caso, você poderia se perguntar, e a interação dele com outros elétrons e com outras cargas. Até que também não poderíamos deixar de lado a possibilidade de cargas a nível não quântico descrevendo órbitas. O fato de estas não serem puntiformes não alteraria muito os resultados que seriam aos seus.
O verdadeiro, o primeiro, erro está na afirmação: M=m.1/√(1-v²/c²) .
Artifício ensinado erroneamente no segundo grau, e em alguns casos se torna uma avalanche até para quem cursa física. Essa relação não é correta. Bem gostaria de abrir um parenteses aqui porque são poucas as coisas que lhe faria confiar em mim, mas o máximo que posso fazer e dizer que já tive muito tempo dedicado a estudar essa área e se não quiser acreditar em mim, você tem toda a razão e sugiro que dê uma boa pesquisada nestes detalhes.
A relação "verdadeira" seria: p=p//√(1-v²/c²). Onde p é o momento linear do corpo . Você poderia dizer que não mudou nada, mas neste ponto o que se nota é que existem partículas, o fóton por exemplo, que não possuem massa. Mas o fóton tem seu momento dado pela expressão E=hf. Em certas ocasiões costuma-se postular que o momento do fóton é também hf, o que não traria muita perda de generalidade.
Acredito que não seja o seu caso, mas muitas pessoas fazem uma interpretação errada da relação de energia de repouso: E=mc^2. Essa energia significa uma capacidade de converção. Não quer dizer que um fóton (que é uma partícula de campo classificada como bóson) possua massa relativa =hf/c^2. Esse seria um imenso erro. A fórmula da energia total para uma partícula movendo-se a velocidade v com massa m seria:
E^2=p^c^2+m^2c^4
Onde, repetindo, m é a massa de repouso. Um fóton por exemplo possui massa de repouso nula e momento, agora calculável:
p=hf/c
onde postula-se c=1 no sistema relativístico de unidades.
A fórmula acima se bem interpretada auxilia na dedução de todas as propriedades Energia-matéria da relatividade. Veja que a parte m^2c^4 é independente da velocidade do corpo. A parcela p^2c^2 aumenta com a velocidade pela transformação do momento.
Finalizando e fazendo uma interpretação final do que está exposto aqui, existe uma diferença fundamental, para a relatividade(mais precisamente na diferença entre relatividade restrita e geral), que é o princípio da equivalência. Acho que toda essa discussão se resumiria nisso. Existe uma diferença entre massa inercial(relatividade restrita) e gravitacional (geral). É dessa diferença que parte a relatividade geral: A partir de referenciais não inerciais conclui-se que, pela aceleração independente de massa de um campo gravitacional, que ambas as massas podem se diferir relativamente. A teoria de campo que dá um fim nessa questão, como você já sabe, é a relatividade geral. Assim você não pode dizer que um fóton curva o espaço. O fóton segue a geometria curvilínea do espaço causada pela presença de massa em um ponto, sem manifestar o seu próprio campo gravitacional. Dai que podem surgir as interpretações, as vezes não completamente erradas, de E=mc^2.
A gravidade quântica, que além de outras coisas, considera que ""nada existe, tudo é a curvatura do espaço"" (excluindo o tom melancólico-esquizofrênico de nada existe). Assim cargas, e as representantes de todas as 4 forças fundamentais seriam explicadas pela curvatura do espaço e nisto, é claro, se incluiria as forças de natureza eletrostática.
Um problema que se assemelha ao seu é a análise de um observador assistindo a condução elétrica em um fio, ou mais especificamente á um elétron que passa no fio. Se o observador se encontra parado em relação ao aparato, ele detecta um certo campo magnética circulando a carga analisada. Agora se o observador se move na mesma velocidade que este elétron, este fica parado em relação a ele. Assim campo magnético não é detectado?
A resposta para essa pergunta é mirabolante. A condição natural para a condução de carga e´que, de um ponto de vista generalizado, os elétrons passam com certa velocidade em relação a cargas positivas que constituem o condutor. Assim quando o observador estiver parado em relação a uma carga sujeita a um referencial, este observa um fluxo de mesma velocidade de cargas positivas na direção oposta criando o mesmo campo magnético inicial, que se mantém constante para qualquer velocidade do observador. Isso tudo pode ser concluído usando as transformadas de lorentz, já que tratamos de velocidades, mesmo que esta tenha parecido uma análise galileana.
O que isso tem a ver com relatividade e cargas? A relatividade especial foi tirada justamente(pelo menos as transformações de lorentz) da equação de onda(teoria de Maxwell) para o electromagnetismo, onde foi diretamente inferida a constância da velocidade da luz. E é isto que relaciona os dois contingentes e é isso que afirma cada vez mas que as cargas não podem variar, ou melhor as massas não variam e esse é só um artifício usado a fim de facilitar em alguns cálculos a um nível alto, mas prejudicar aqueles desprevenidos. O que se pode considerar a a velocidade relativizada e não no caso de momentos usuais(v=√(1-v²/c²) ).
Concluindo, espero que saiba que não escrevo isso para dizer que você está errado, aliás espero que reformule suas conclusões e não hesite em colocar dúvidas que ficaram (a resposta ficou muito pequena né?).
Abraços, e tire proveito que esse fórum é bom!
Você fez uma ótima observação. Para começar ressalta-se que a mecânica quântica não aceita um aumento de velocidade em um orbital atômico sem a sucessiva mudança de nível. O modelo atômico planetário é muito ultrapassado para tratar destas questões, por isso que partículas são tratadas como ondas na maior parte do tempo. Essa é a realidade a equação de Schrodinger.
Mas não precisamos de tantas confusões para discutir sobre a possibilidade de sua conclusão, elétrons """parados"" também """colidem""" com fótons e saem com uma certa velocidade, no chamado efeito comptom. Em aceleradores lineares, por exemplo, temos elétrons mudando de velocidade, e consecutivamente de energia devido o efeito de um campo eletromagnético.
Apesar do elétron estar em ""linha reta" neste caso, você poderia se perguntar, e a interação dele com outros elétrons e com outras cargas. Até que também não poderíamos deixar de lado a possibilidade de cargas a nível não quântico descrevendo órbitas. O fato de estas não serem puntiformes não alteraria muito os resultados que seriam aos seus.
O verdadeiro, o primeiro, erro está na afirmação: M=m.1/√(1-v²/c²) .
Artifício ensinado erroneamente no segundo grau, e em alguns casos se torna uma avalanche até para quem cursa física. Essa relação não é correta. Bem gostaria de abrir um parenteses aqui porque são poucas as coisas que lhe faria confiar em mim, mas o máximo que posso fazer e dizer que já tive muito tempo dedicado a estudar essa área e se não quiser acreditar em mim, você tem toda a razão e sugiro que dê uma boa pesquisada nestes detalhes.
A relação "verdadeira" seria: p=p//√(1-v²/c²). Onde p é o momento linear do corpo . Você poderia dizer que não mudou nada, mas neste ponto o que se nota é que existem partículas, o fóton por exemplo, que não possuem massa. Mas o fóton tem seu momento dado pela expressão E=hf. Em certas ocasiões costuma-se postular que o momento do fóton é também hf, o que não traria muita perda de generalidade.
Acredito que não seja o seu caso, mas muitas pessoas fazem uma interpretação errada da relação de energia de repouso: E=mc^2. Essa energia significa uma capacidade de converção. Não quer dizer que um fóton (que é uma partícula de campo classificada como bóson) possua massa relativa =hf/c^2. Esse seria um imenso erro. A fórmula da energia total para uma partícula movendo-se a velocidade v com massa m seria:
E^2=p^c^2+m^2c^4
Onde, repetindo, m é a massa de repouso. Um fóton por exemplo possui massa de repouso nula e momento, agora calculável:
p=hf/c
onde postula-se c=1 no sistema relativístico de unidades.
A fórmula acima se bem interpretada auxilia na dedução de todas as propriedades Energia-matéria da relatividade. Veja que a parte m^2c^4 é independente da velocidade do corpo. A parcela p^2c^2 aumenta com a velocidade pela transformação do momento.
Finalizando e fazendo uma interpretação final do que está exposto aqui, existe uma diferença fundamental, para a relatividade(mais precisamente na diferença entre relatividade restrita e geral), que é o princípio da equivalência. Acho que toda essa discussão se resumiria nisso. Existe uma diferença entre massa inercial(relatividade restrita) e gravitacional (geral). É dessa diferença que parte a relatividade geral: A partir de referenciais não inerciais conclui-se que, pela aceleração independente de massa de um campo gravitacional, que ambas as massas podem se diferir relativamente. A teoria de campo que dá um fim nessa questão, como você já sabe, é a relatividade geral. Assim você não pode dizer que um fóton curva o espaço. O fóton segue a geometria curvilínea do espaço causada pela presença de massa em um ponto, sem manifestar o seu próprio campo gravitacional. Dai que podem surgir as interpretações, as vezes não completamente erradas, de E=mc^2.
A gravidade quântica, que além de outras coisas, considera que ""nada existe, tudo é a curvatura do espaço"" (excluindo o tom melancólico-esquizofrênico de nada existe). Assim cargas, e as representantes de todas as 4 forças fundamentais seriam explicadas pela curvatura do espaço e nisto, é claro, se incluiria as forças de natureza eletrostática.
Um problema que se assemelha ao seu é a análise de um observador assistindo a condução elétrica em um fio, ou mais especificamente á um elétron que passa no fio. Se o observador se encontra parado em relação ao aparato, ele detecta um certo campo magnética circulando a carga analisada. Agora se o observador se move na mesma velocidade que este elétron, este fica parado em relação a ele. Assim campo magnético não é detectado?
A resposta para essa pergunta é mirabolante. A condição natural para a condução de carga e´que, de um ponto de vista generalizado, os elétrons passam com certa velocidade em relação a cargas positivas que constituem o condutor. Assim quando o observador estiver parado em relação a uma carga sujeita a um referencial, este observa um fluxo de mesma velocidade de cargas positivas na direção oposta criando o mesmo campo magnético inicial, que se mantém constante para qualquer velocidade do observador. Isso tudo pode ser concluído usando as transformadas de lorentz, já que tratamos de velocidades, mesmo que esta tenha parecido uma análise galileana.
O que isso tem a ver com relatividade e cargas? A relatividade especial foi tirada justamente(pelo menos as transformações de lorentz) da equação de onda(teoria de Maxwell) para o electromagnetismo, onde foi diretamente inferida a constância da velocidade da luz. E é isto que relaciona os dois contingentes e é isso que afirma cada vez mas que as cargas não podem variar, ou melhor as massas não variam e esse é só um artifício usado a fim de facilitar em alguns cálculos a um nível alto, mas prejudicar aqueles desprevenidos. O que se pode considerar a a velocidade relativizada e não no caso de momentos usuais(v=√(1-v²/c²) ).
Concluindo, espero que saiba que não escrevo isso para dizer que você está errado, aliás espero que reformule suas conclusões e não hesite em colocar dúvidas que ficaram (a resposta ficou muito pequena né?).
Abraços, e tire proveito que esse fórum é bom!
Matheus Fillipe- Mestre Jedi
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VictorCoe- Fera
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Data de inscrição : 20/02/2012
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Re: Por uma relatividade ainda mais geral
Também podemos considerar o momento angular do elétron quando está em movimento:
Mas acredito que todas essas equações encontradas não tem nenhuma validez física, pois a relatividade restrita trata as velocidades como não variáveis, e também não aplicáveis a mecânica newtoniana, enfim, não tive um estudo aprofundado em física moderna, então, deixo apenas meu palpite, boa "discussão" aí.
Mas acredito que todas essas equações encontradas não tem nenhuma validez física, pois a relatividade restrita trata as velocidades como não variáveis, e também não aplicáveis a mecânica newtoniana, enfim, não tive um estudo aprofundado em física moderna, então, deixo apenas meu palpite, boa "discussão" aí.
VictorCoe- Fera
- Mensagens : 530
Data de inscrição : 20/02/2012
Idade : 27
Localização : Fortaleza/Ceará
Re: Por uma relatividade ainda mais geral
"O fóton segue a geometria curvilínea do espaço causada pela presença de massa em um ponto, sem manifestar o seu próprio campo gravitacional. Dai que podem surgir as interpretações, as vezes não completamente erradas, de E=mc^2."
Sim, o fóton segue a geometria do espaço, mas pelas equações de campo de einstein o fóton não deixa de curvar o espaço-tempo(para mim é uma falha grave da teoria de campos quânticos).
e sim, minhas conclusões estão incorretas, são incoerentes com o átomo de bohr e com o conceito de átomo eletricamente neutro =(, então vou voltar para os papeis e tentar achar um novo método de estender a relatividade a um conceito mais quântico
Sim, o fóton segue a geometria do espaço, mas pelas equações de campo de einstein o fóton não deixa de curvar o espaço-tempo(para mim é uma falha grave da teoria de campos quânticos).
e sim, minhas conclusões estão incorretas, são incoerentes com o átomo de bohr e com o conceito de átomo eletricamente neutro =(, então vou voltar para os papeis e tentar achar um novo método de estender a relatividade a um conceito mais quântico
Keny- Iniciante
- Mensagens : 6
Data de inscrição : 09/07/2013
Idade : 27
Localização : Salvador - Bahia
Re: Por uma relatividade ainda mais geral
Por que pensa isto?Leu o que eu escrevi?Keny escreveu:Sim, o fóton segue a geometria do espaço, mas pelas equações de campo de einstein o fóton não deixa de curvar o espaço-tempo(para mim é uma falha grave da teoria de campos quânticos).
Matheus Fillipe- Mestre Jedi
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Data de inscrição : 19/05/2013
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Localização : Araxá
Re: Por uma relatividade ainda mais geral
sim eu li kk, é a mesma lógica do meu primeiro post, na relatividade geral não é necessário ter massa para distorcer o espaço-tempo, desde que se tenha energia, esse é o motivo da existência da equação de einstein-maxwell onde se mede o espaço-curvado pelo eletromagnetismo, voltando ao fóton e a teoria de campo quânticos, se os campos realmente dessem origem a massa e não o contrário então nosso fóton teria massa e a relatividade estaria errada
resumindo eu tenho um campo, mas não vejo a massa
resumindo eu tenho um campo, mas não vejo a massa
Keny- Iniciante
- Mensagens : 6
Data de inscrição : 09/07/2013
Idade : 27
Localização : Salvador - Bahia
Re: Por uma relatividade ainda mais geral
Princípio da equivalência....
Matheus Fillipe- Mestre Jedi
- Mensagens : 893
Data de inscrição : 19/05/2013
Idade : 26
Localização : Araxá
Re: Por uma relatividade ainda mais geral
O princípio da equivalência ao meu ver não desmente meu argumento, o campo gravitacional está lá pelas equações de einstein, mas pela lógica de um campo criar massa e não o contrário o fóton teria que ter massa, eu posso ter me equivocado em dizer que a teoria de campos está incorreta, até porque eu nunca estudei essa teoria a fundo, pode ser que não somente a existência de um campo seja necessária para de definir a massa, mas meu argumente continua válido para desmentir que um campo gravitacional gera a massa e não o contrário
Keny- Iniciante
- Mensagens : 6
Data de inscrição : 09/07/2013
Idade : 27
Localização : Salvador - Bahia
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