Преобразования Лоренца для полей

[Prikol]

Рассмотрим плоский заряженый конденсатор.
Случай 1 - между обкладками газ
Случай 2 - между обкладками вакуум
Поле между обкладками E в несколько раз меньше порога пробоя.

Будем теперь наблюдать этот конденсатор из ИСО двужущейся параллельно обкладкам. Согласно преобразованиям Лоренца, поле E' между обкладками в новой СО возрастет и при приближении к скорости света может стать как угодно большим (но конечным). На пальцах это можно объяснить тем, что размер обкладок в направлении движения уменьшится и поверхностная плотность заряда на обкладках возрастет.

Итак, во второй ИСО, если ее скорость относительно первой достаточно высока, произойдет пробой конденсатора и он разрядится. В первой ИСО пробоя не будет.

Можно ли утверждать, что факт пробоя не является инвариантом, то есть в одной ИСО пробой случится, а в другой нет?

[Munin]

Prikol в сообщении #886292 писал(а):

Итак, во второй ИСО, если ее скорость относительно первой достаточно высока, произойдет пробой конденсатора и он разрядится.

Нет, конечно.

Prikol в сообщении #886292 писал(а):

Можно ли утверждать, что факт пробоя не является инвариантом, то есть в одной ИСО пробой случится, а в другой нет?

Нет, конечно.

К сведению, стандартные студенческие вопросы следует задавать в разделе «Помогите решить / разобраться (Ф)».

[Prikol]

Пробой газового или вакуумного промежутка это уже не стандартный студенческий вопрос.

Поле пробоя обычно порядка десятков кВ/см
Выбором скорости можно сделать поле десятки МВ/см или ГВ/см
Почему при таком поле, превышающем порог пробоя в тысячи или миллионы раз, не будет пробоя?

Вот например статья:
Напряженность электрического поля заряженных проводящих шаров и пробой воздушного промежутка между ними
В.А. Саранин, УФН 172 1449–1454 (2002)
Если бы подобные вопросы о пробое промежутка были бы "стандартными студенческими вопросами", то зачем бы УФН это публиковал как исследовательскую статью?

[VladimirKalitvianski]

Prikol в сообщении #886310 писал(а):

Выбором скорости можно сделать поле десятки МВ/см или ГВ/см

Но тогда поле внутри атомов тоже возрастет и энергия связи тоже. Разве нет?

[schoolboy]

Пробой не только от электрического, но и от магнитного поля зависит, в сильном магнитном поле и напряженность электрического поля для пробоя должна быть большая. Плазма.

[Munin]

Prikol в сообщении #886310 писал(а):

Пробой газового или вакуумного промежутка это уже не стандартный студенческий вопрос.

Ну, смотря о каких студентах речь. Не во всякой консерватории это изучают, тут я соглашусь.

Prikol в сообщении #886310 писал(а):

Поле пробоя обычно порядка десятков кВ/см

Стоит ещё понимать, почему оно такое, а не другое. Это да, это нужно быть студентом, как минимум, не факультета журналистики.

[Prikol]

VladimirKalitvianski в сообщении #886353 писал(а):

Prikol в сообщении #886310 писал(а):

Выбором скорости можно сделать поле десятки МВ/см или ГВ/см

Но тогда поле внутри атомов тоже возрастет и энергия связи тоже. Разве нет?

Если продолжить вашу мысль, то энергии атомных уровней тоже возрастут и энергии всех фотонов, испускаемых атомом тоже возрастут.

Но с другой стороны, если мы сделаем стандарт частоты-времени на атомах водорода, то из замедления времени следует, что частоты всех фотонов, испускаемых атомом водорода должны уменьшиться.

Чтобы совместить два этих противоположных вывода, придется как минимум сделать постоянную планка переменной.

[Munin]

Prikol в сообщении #886406 писал(а):

Если продолжить вашу мысль, то энергии атомных уровней тоже возрастут и энергии всех фотонов, испускаемых атомом тоже возрастут.

Не всех. Тут надо учитывать, что энергия - 4-вектор, и фотоны - тоже предметы, описываемые несколькими 4-векторами и 4-тензорами. Например, энергии фотонов, испускаемых назад, уменьшатся, это знакомый (даже студентам бухгалтерских курсов) эффект Доплера.

[Prikol]

schoolboy в сообщении #886374 писал(а):

Пробой не только от электрического, но и от магнитного поля зависит, в сильном магнитном поле и напряженность электрического поля для пробоя должна быть большая. Плазма.

Пробой это еще не плазма. Только при достижении некоторой критической плотности заряженые частицы можно называть плазмой. А в самом начале пробоя, когда проходит стриммер, плотность заряженых частиц слишком мала для того, чтобы это можно было называть плазмой.

Быстропеременное магнитное поле само по себе создает дополнительные электрические поля (это без эффектов СТО). Поэтому в зависимости от конфигурации, магнитное поле может и снизить порог пробоя.

-- 11.07.2014, 00:38 --

Munin в сообщении #886411 писал(а):

Тут надо учитывать, что энергия - 4-вектор

Вы вероятно хотели сказать, что энергия это одна из компонент (нулевая) 4-вектора энергии-импульса? Причем обычно этот 4-вектор считается обобщением трехмерного импульса, а не обобщением энергии.

P.S.
"Нулевая" это номер компоненты, а не значение энергии.

-- 11.07.2014, 00:59 --

schoolboy в сообщении #886374 писал(а):

Пробой ...
Плазма.

Я уточню понятие плазмы. Вобщем, нужны не просто заряженые частицы, а их квазинейтральность. Для этого необходимо, чтобы заработали коллективные эффекты. А для этого необходимо, чтобы радиус Дебая стал достаточно маленьким. Для этого необходима некоторая критическая плотность заряженых частиц.

Поэтому пробой это еще не плазма.

[Munin]

Prikol в сообщении #886414 писал(а):

Вы вероятно хотели сказать, что энергия это одна из компонент (нулевая) 4-вектора энергии-импульса?

Правильно. Для студента это было бы неплохо. Но если студент задаёт вопросы, как в начале темы, то на зачёт этого всё-таки недостаточно.

Prikol в сообщении #886414 писал(а):

Причем обычно этот 4-вектор считается обобщением трехмерного импульса, а не обобщением энергии.

А вот за это сразу минус балл. Потому что этот 4-вектор - обобщение как импульса, так и энергии.

(Можете реабилитироваться, если назовёте правильно, обобщением чего является 4-тензор энергии-импульса.)

А вот плазму, движущуюся с релятивистской скоростью, боюсь, вам рассматривать пока рановато. Идея, что радиус Дебая придётся заменить 4-векторной величиной, взорвёт вам мозг.

[Prikol]

Munin в сообщении #886425 писал(а):

Prikol в сообщении #886414 писал(а):

Вы вероятно хотели сказать, что энергия это одна из компонент (нулевая) 4-вектора энергии-импульса?

Правильно.

Итак, ваше исходное утверждение о том, что "энергия - 4-вектор" оказалось неверным.

Munin в сообщении #886425 писал(а):

на зачёт этого всё-таки недостаточно.

Я не собираюсь сдавать вам никаких зачетов.

Munin в сообщении #886425 писал(а):

Prikol в сообщении #886414 писал(а):

Причем обычно этот 4-вектор считается обобщением трехмерного импульса, а не обобщением энергии.

А вот за это сразу минус балл. Потому что этот 4-вектор - обобщение как импульса, так и энергии.

Никаких минусов! У Ландау (т.2, п.9) этот 4-вектор называется 4-импульс. В википедии с единственной ссылкой на Ландау говорится, что это обобщение импульса, а не обобщение как импульса, так и энергии (параграф найдите сами). Посмотрите хотя бы как входят величины в 4-вектор. Компоненты импульса входят как есть, а энергия входит деленной на "с". Поэтому нулевая компонента 4-вектора это даже не энергия, а нечто от энергии зависящее. Например, в случае фотона нулевая компонента это просто импульс, а не энергия.

Munin в сообщении #886425 писал(а):

Можете реабилитироваться, если назовёте правильно, обобщением чего является 4-тензор энергии-импульса.

У меня нет никакой необходимости в чем-либо реабилитироваться, да и для темы этот 4-тензор пока не нужен.

Munin в сообщении #886425 писал(а):

А вот плазму, движущуюся с релятивистской скоростью, боюсь, вам рассматривать пока рановато. Идея, что радиус Дебая придётся заменить 4-векторной величиной, взорвёт вам мозг.

1. Плазму, движущуюся с релятивистской скоростью пока никто не рассматривает.
2. Вы постоянно вводите что-то, никак к теме не относящееся.
3. Ваши слова о том, что мне рановато и что взорвет мне мозг есть личный выпад.

[Munin]

Prikol в сообщении #886441 писал(а):

Я не собираюсь сдавать вам никаких зачетов.

Что, в общем-то, означает, что вам слабо.

Prikol в сообщении #886441 писал(а):

Никаких минусов! У Ландау (т.2, п.9) этот 4-вектор называется 4-импульс.

Ага. Для краткости.

Prikol в сообщении #886441 писал(а):

У меня нет никакой необходимости в чем-либо реабилитироваться

Ну что ж, не справились. А хотите более сложные задачи решать.

Вот это:

Prikol в сообщении #886441 писал(а):

Например, в случае фотона нулевая компонента это просто импульс, а не энергия.

- жжёт.

[Prikol]

Munin в сообщении #886442 писал(а):

Prikol в сообщении #886441 писал(а):

Например, в случае фотона нулевая компонента это просто импульс, а не энергия.

- жжёт.

Если это комплимент, то не мне, а Ландау. У него в том-же параграфе 9, формула 9.9 для частиц движущихся со скоростью света (фотонов) дано $p=E/c$
($E $- энергия)

[schoolboy]

Prikol в сообщении #886414 писал(а):

Я уточню понятие плазмы. Вобщем, нужны не просто заряженые частицы, а их квазинейтральность. Для этого необходимо, чтобы заработали коллективные эффекты. А для этого необходимо, чтобы радиус Дебая стал достаточно маленьким. Для этого необходима некоторая критическая плотность заряженых частиц.

Поэтому пробой это еще не плазма.

Зачем спорить о терминах? Электроны в сильном магнитном поле, важен не радиус Дебая, а гиромагнитный радиус. Очевидно, что чем меньше гиромагнитный радиус, тем сильнее пробойное электрическое поле. Так что увеличивающееся магнитное поле будет увеличивать пороговую напряженность электрического.

[Munin]

Prikol в сообщении #886444 писал(а):

Если это комплимент, то не мне, а Ландау.

Это не комплимент, а совсем наоборот, и именно вам. Ландау не путал никогда импульса с модулем импульса.