Заряженная частица, движущаяся с ускорением

[Theoristos]

Solaris86 в сообщении #1468632 писал(а):

Имелась в виду рентгеновская трубка (это всё таки вакуумный сосуд). Так будет излучение при разгоне электрона или нет?

Насколько помню, там хитрее.

Вокруг ускоренно движущегося образуется специфическое электромагнитное поле, не совсем такое как вокруг равномерно движущегося.
Но вокруг равномерно ускоренной частицы это добавочное поле такое, что говорить об "излучении" затруднительно.
Потери энергии на излучение пропорциональны производной ускорения.


В этом смысле забавна задача об электроне лежащем в грав. поле.
По принципу эквивалентности, поле от него должно совпадать с полем равноускоренного электрона. В итоге, вокруг него будет доп. компонента электрического поля с направлением сонаправленным g.
Положим сбоку от этого электрона протон, или позитрон. Эта компонента будет оказывать на них силу, направленную вверх. Будет ли при этом позитрон подниматься, и что вообще это всё значит?

[realeugene]

Theoristos в сообщении #1468834 писал(а):

Положим сбоку от этого электрона протон, или позитрон. Эта компонента будет оказывать на них силу, направленную вверх. Будет ли при этом позитрон подниматься, и что вообще это всё значит?

Так вес двух рядом расположенных электрона с позитроном и должен быть меньше их суммарого веса, за счёт отрицательной потенциальной энергии электростатического взаимодействия. Но нужно оценивать порядки этих эффектов, конечно.

[wrest]

Theoristos в сообщении #1468834 писал(а):

Будет ли при этом позитрон подниматься, и что вообще это всё значит?

Про равномерное ускорение см. тут
Особенно впечатляет это:

Цитата:

Излучение от поддерживаемого заряда, рассматриваемое в свободно падающей системе (или наоборот), является чем-то вроде парадокса: куда оно идет? Дэвид Дж. Булвэр (1980) обнаружил, что излучение попадает в область пространства-времени, недоступную для соускоряющегося, поддерживаемого наблюдателя. В сущности, равномерно ускоренный наблюдатель имеет горизонт событий, и существуют области пространства-времени, недоступные этому наблюдателю. Камила де Алмейда и Альберто Саа (2006) предложили более доступную трактовку горизонта событий ускоренного наблюдателя.

[Theoristos]

realeugene в сообщении #1468836 писал(а):

Так вес двух рядом расположенных электрона с позитроном и должен быть меньше их суммарого веса, за счёт отрицательной потенциальной энергии электростатического взаимодействия. Но нужно оценивать порядки этих эффектов, конечно.

Ага )
А двух электронов - тяжелее.

[rustot]

Solaris86 в сообщении #1468632 писал(а):

Имелась в виду рентгеновская трубка (это всё таки вакуумный сосуд). Так будет излучение при разгоне электрона или нет?

Если рассматривать классически, то излучения суммарно не было бы.

Допустим вы смотрите очень издалека сбоку на трубку. Допустим 1000 единиц времени каждый электрон в ней равноускоренно разгоняется, а 1 единицw времени равноускоренно замедляется. Соответственно на втором этапе ускорение по модулю в 1000 раз больше и противоположно по направлению.

Если бы речь шла об одном отдельно взятом электроне, то да, вы бы 1000 единиц времени регистрировали от него "поле излучения" направленное в одну сторону, а 1 единицу времени - в 1000 раз большее (потому-что оно пропорционально ускорению) направленное в обратную. но множество чуть сдвинутых по фазе аналогичных полей от остальных электронов делали бы сумму нулевой.

То есть это то же самое что провод с постоянным током, сечение которого постепенно уменьшается, а потом резко расширяется

[realeugene]

Theoristos в сообщении #1468926 писал(а):

А двух электронов - тяжелее.

А, кстати, эта поправка к весу спадает с расстоянием как $1/r$, а не как $1/r^2$. Вот и "излучение".

[chislo_avogadro]

Theoristos в сообщении #1468926 писал(а):

realeugene в сообщении #1468836 писал(а):

Так вес двух рядом расположенных электрона с позитроном и должен быть меньше их суммарого веса, за счёт отрицательной потенциальной энергии электростатического взаимодействия. Но нужно оценивать порядки этих эффектов, конечно.

Ага )
А двух электронов - тяжелее.

То есть в этой силе, возникающей за счёт поперечного поля $\sim r^{-1}$, можно как бы увидеть причину, почему система с меньшей внутренней энергией уменьшает свой вес. Но, с другой стороны, можно представить себе изменение внутренней энергии системы иным способом - например, охлаждением. Однако в этом случае какой-либо физической силы, отвечающей за уменьшение веса системы, вроде не видно.
Или её всё же можно отыскать?

[realeugene]

chislo_avogadro в сообщении #1469183 писал(а):

Но, с другой стороны, можно представить себе изменение внутренней энергии системы иным способом - например, охлаждением. Однако в этом случае какой-либо физической силы, отвечающей за уменьшение веса системы, вроде не видно.

При охлаждении уменьшается скорость движения молекул и передаваемый опоре, например, газом импульс за счёт меньшего давления. С весом кинетической энергии как раз всё очевидно.

[chislo_avogadro]

realeugene в сообщении #1469232 писал(а):

При охлаждении уменьшается скорость движения молекул и передаваемый опоре, например, газом импульс за счёт меньшего давления.

Но ведь газ не действует на опору непосредственно, действие передаётся через стенку сосуда. А изменившееся давление действует на все стенки, в т.ч. и на верхнюю.

В общем, положение, когда разные виды энергии при одном и том же изменении $\Delta E$ оказывают различное влияние на весы, кажется очень странным.

Между тем вспомнилась одна старая статья Гинзбурга в УФН о равноускоренном заряде. Там он в разделе о принципе эквивалентности приводит характер излучения заряда в различных системах отсчёта. Одна из них - "заряд, лежащий на столе". В системе стола он не излучает.

Причём он даёт занятный комментарий:

Цитата:

В случае "заряд на столе" имеется эффект, как бы обратный случаю $Ka$,
только ускорение наблюдателя здесь, наоборот, приводит к исчезновению
излучения P в этой системе.

$Ka$ здесь у него это неинерциальная система, движущаяся с постоянным ускорением, заряд при этом неускорен. Тем не менее излучение в этой ситуации (т.е. в $Ka$) присутствует. Излучение у него это поток вектора Пойнтинга, бесфотонное.

Если он прав, то загадочная сила, действующая на упомянутый позитрон, отпадает пожалуй.

[realeugene]

chislo_avogadro в сообщении #1469318 писал(а):

Но ведь газ не действует на опору непосредственно, действие передаётся через стенку сосуда. А изменившееся давление действует на все стенки, в т.ч. и на верхнюю.

На верхнюю стенку действует другое давление.