Релятивистская природа магнетизма

Принцип относительности Эйнштейна утверждает, что различ­ные инерциальные системы отсчета физически эквивалентны друг другу. Это означает, в частности, что уравнения Максвелла должны выполняться в любых инерциальных системах.

Рассмотрим переход из неподвижной системы отсчета (X Y Z) к системе ( ), движущейся относительно первой со ско­ростью V. Используем преобразования Лоренца в виде (3.5). Тогда можно показать, что для ортогональных компонент электри­ческого и магнитного полей справедливы следующие соотношения:

(Компоненты полей со штрихом относятся к движущейся системе).

Важно, что каждое из полей и определяется как через , так и через . Это свидетельствует о единой природе электри­ческого и магнитного полей. Следовательно, об электрическом или магнитном поле можно говорить лишь с обязательным указанием системы отсчета, в которой эти поля рассматриваются. Из (3.9) следует, что даже, если в исходной инерциальной системе отсчета существует только электрическое поле , а магнитное поле отсутствует ( = 0), а следовательно, то в других системах отсчета существуют и электрическое , и магнитное поля. Последнее в этом случае имеет лишь две компоненты: