La electrodin

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La electrodinámica de Einstein en 1905

• Alberto T. Pérez Izquierdo

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Modelo mecánico de Maxwell
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Ecuaciones de Maxwell
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Fórmula de Weber

• De ella Weber dedujo
• La ley de Ampere
• La ley de inducción para corrientes variables
• La ley de inducción para circuitos móviles

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Problemas de la teoría de Maxwell

• La electrolisis

• El concepto de conducción

• El concepto de polarización

• Las descargas en gases

Qué es la teoría de Maxwell? No sé ninguna
respuesta más corta y más clara que la teoría de
Maxwell es el sistema de ecuaciones de Maxwell.
(Hertz, 1893)
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Ecuaciones de Lorentz (1892)
En analogía con la teoría de Weber la conducción
es un flujo de partículas cargadas carga la
acumulación de estas partículas polarización en
un dieléctrico el desplazamiento de cargas
ligadas elásticamente y magnetismo su movimiento
cíclico microscópico.
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Los físicos de nuestra época no tienen, en
general, plena conciencia del papel decisivo que
jugó Lorentz en la estructuración de las ideas
fundamentales de la física teórica. La razón de
este extraño hecho es que las ideas básicas de
Lorentz han llegado a ser tan familiares que
resulta difícil advertir lo audaces que fueron y
hasta qué punto han simplificado los fundamentos
de la física. Einstein, 1953.
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Logros de Lorentz

• La deducción de las relaciones de Fresnel a
  partir de las ecuaciones de Maxwell, al aplicar
  las condiciones de contorno apropiadas.
• La relación de dispersión para un medio
  constituido de cargas elásticamente ligadas
  (dispersión anómala). Aquí la distinción entre
  carga y campo es esencial. Para Maxwell la
• polarización pertenecía al éter, para Lorentz a
  las moléculas materiales.
• La explicación clásica del efecto Zeemann (por lo
  que él y Zeemann recibieron el Premio Nobel en
  1902).
• La estimación de la carga y la masa del electrón.
• Las transformaciones de Lorentz (1892).

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Lorentz en 1904

• La explicación del experimento de Fizeau.
• La explicación del resultado negativo del
  experimento de Michelson-Morley y de Tourton y
  Noble. (Hipótesis de la contracción de las
  longitudes.)
• La transformación relativista de los campos.
• La fórmula

I shall suppose that there is no other, no true
or material mass (Lorentz, 1904)
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Poincaré

• En torno a 1900
• Piensa que la teoría de Lorentz viola el
  principio de acción
• y reacción.
• Demuestra que una sincronización mediante pulsos
  luminosos
• conduce al tiempo aparente de Lorentz.
• Entre 1905 y 1906
• No hay violación del principio de acción y
  reacción si todas
• las fuerzas se transforman como las
  electromagnéticas.
• Ecuaciones dinámicas covariantes.
• Las transformaciones de Lorentz forman un grupo.

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Poincaré y la simultaneidad
Quand un astronome me dit que tel phénomène
stellaire, que son télescope lui révèle en ce
moment, s' est cependant passé il y a cinquante
ans, je cherche ce qu' il veut dire et pour cela,
je lui demanderai d' abord comment il le sait, c'
est-à-dire comment il a mesuré la vitesse de la
lumière. Il a commencé par admettre que la
lumière a une vitesse constante, et en
particulier que sa vitesse est la même dans
toutes les directions. C' est là un postulat sans
lequel aucune mesure de cette vitesse ne pourrait
être tentée. Le postulat, en tout cas, conforme
au principe de la raison suffisante, a été
accepté par tout le monde ce que je veux
retenir, c' est qu' il nous fournit une règle
nouvelle pour la recherche de la simultanéité,
entièrement différente de celle que nous avions
énoncée plus haut. Il est difficile de séparer
le problème qualitatif de la simultanéité du
problème quantitatif de la mesure du temps soit
qu' on se serve d' un chronomètre, soit qu' on
ait à tenir compte d' une vitesse de
transmission, comme celle de la lumière, car on
ne saurait mesurer une pareille vitesse sans
mesurer un temps Poincaré, La valeur de la
Science, 1900.
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La situación en torno a 1905
Lo más satisfactorio que tenemos es la teoría de
Lorentz,..Sin embargo tiene todavía un defecto
grave... es contraria al principio de acción y
reacción o mejor, ese principio, a los ojos de
Lorentz, no sería aplicable a la materia sola...
(Poincaré, 1902, en Ciencia e Hipótesis)
... this theory (la del electrón) needs to be
replaced with a more general one. However, this
theory has shown that all physical concepts,
including those which we are used to regard as
invariable --for example, the concept of mass--
may turn out to be variable upon closer
analysis.(Wien, 1905)
Lorentz's conception requires that we
distinguish between measured length and time, and
true length and time. However, it fails to
provide the experimental means to solve the
problem.(Cohn, 1904)
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Einstein 1905

• Los dos postulados de la Relatividad
• El Principio de relatividad. Lo hace en la forma
  enunciada previamente por Poincaré.
• La constancia de la velocidad de la luz. Este
  principio también lo había introducido Poincaré,
  como convención.
• Einstein añade la regla para sincronizar relojes
  que propuso
• Poincaré en 1900.

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Einstein obtiene

• Las transformaciones de Lorentz. (Idénticas a las
  de Lorentz)...mientras que las dimensiones Y y
  Z no parecen ser alteradas por el movimiento, la
  dimensión X parece estar contraída en la fracción
  1/g...''...de lo que se sigue que la lectura
  del reloj considerado desde el sistema de reposo
  se retrasa...''.
• El teorema de adición de velocidades. (Idéntico
  al obtenido por Poincaré casi en las mismas
  fechas).
• La aberración estelar y el efecto Doppler.
• La transformación de los campos entre dos
  sistemas en movimiento. (Esta transformación es
  idéntica a la obtenida por Lorentz).
• La transformación de la presión de radiación. En
  primer orden en v/c igual a la obtenida por
  Poincaré en 1900.
• La transformación de las fuentes. (Idéntica a la
  obtenida por Poincaré y ligeramente diferente a
  la obtenida por Lorentz)
• Las ecuaciones para la dinámica del electrón.
  (Reducibles a las obtenidas por Lorentz en 1904).

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Argumento de Lorentz para el momento del electrón
(1904)
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Argumento de Poincaré para la violación del
principio de acción y reacción (1900)
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Argumento de Einstein para obtener Emc2