Новый парадокс СТО или Парадокс замкнутого тока
Добавлено: 13 окт 2015, 21:43
Чем в стопицотый раз жевать всякую чушь в "СТО --- глазами полудурков", предлагаю подумать над неизбитым парадоксом.
По замкнутому контуру течет ток. Как обычно, чтобы упростить рассмотрение до одномерного, сильно вытянем контур в каком-то направлении и не будем интересоваться, что там на концах, тем более, что увеличением вытянутых сторон (без изменения конфигурации концов) всегда можно свести влияние концов на нет. В общем, есть два параллельных бесконечных провода, по которым текут равные и противоположно направленные токи. И пусть сечение одного провода больше сечения другого. Парадокс возникает, когда мы поинтересуемся, как в проводах движутся электроны.
Рассмотрим сначала ситуацию с классической точки зрения. Плотность тока
в проводах должна быть разной, поскольку различно сечение, и может быть разной только из-за различной скорости электронов. Для определенности примем, что слева направо электроны движутся со скоростью
, а справа налево --- со скоростью
. Понятно, в равных по длине кусках проводов первых электронов вдвое больше, чем вторых. Поинтересуемся теперь импульсом электронов. Поскольку импульс одного электрона равен
, то полный импульс всех электронов равен в точности нулю: слева направо электроны движутся с вдвое меньшей скоростью, зато и самих их вдвое больше. И это вполне согласуется с тем, что как целое система электронов никуда не движется: электроны просто бегают по кругу.
Положение меняется, если мы рассмотрим ситуацию с точки зрения СТО. Выражение для тока остается тем же самым, тем же самым остается и соотношение количества летящих направо и налево электронов: первых вдвое больше. А вот с импульсом выходят чудеса, поскольку импульс в СТО равен
. В расчете на один летящий слева направо электрон система электронов имеет нескомпенсированный импульс
. Но ведь если система электронов имеет отличный от нуля импульс, то она обязана как целое двигаться! А у нас электроны просто бегают по кругу.
Вот такой парадокс.
По замкнутому контуру течет ток. Как обычно, чтобы упростить рассмотрение до одномерного, сильно вытянем контур в каком-то направлении и не будем интересоваться, что там на концах, тем более, что увеличением вытянутых сторон (без изменения конфигурации концов) всегда можно свести влияние концов на нет. В общем, есть два параллельных бесконечных провода, по которым текут равные и противоположно направленные токи. И пусть сечение одного провода больше сечения другого. Парадокс возникает, когда мы поинтересуемся, как в проводах движутся электроны.
Рассмотрим сначала ситуацию с классической точки зрения. Плотность тока
Положение меняется, если мы рассмотрим ситуацию с точки зрения СТО. Выражение для тока остается тем же самым, тем же самым остается и соотношение количества летящих направо и налево электронов: первых вдвое больше. А вот с импульсом выходят чудеса, поскольку импульс в СТО равен
Вот такой парадокс.