Campo Electromagnetiko

CAMPO ELECTROMAGNÉTICO COVARIANTE EN EL TIEMPO
En electromagnetismo clásico se suele comenzar el estudio distinguiendo entre los conceptos de campo eléctrico y el campo magnético:













Regla de la mano derecha aplicada a la dirección del campo magnético B asociado al movimiento de cargas (corriente) a través de un cable I.
Un campo eléctrico es producido por la presenciade cargas eléctricas, las cuales crean una fuerza , según la ecuación: .
Donde q es la carga eléctrica medida en culombios y es el campo eléctrico medido en newtons por culombios (N C-1). Esta fuerza eléctrica es la responsable de la electricidad estática y dirige el flujo de carga eléctrica en un área determinada (corriente eléctrica).
El campo magnético también puede ser producido por elmovimiento de cargas eléctricas, o corriente eléctrica, las cuales crean la fuerza magnética (la fuerza asociada con los imanes, por ejemplo). La fuerza asociada al campo magnético sobre una carga moviéndose a cierta velocidad viene dada por: .
El término electromagnetismo proviene del hecho de que no podemos estudiar los campos eléctricos y magnéticos por separado. Un campo magnético variableproduce un campo eléctrico (como ocurre en el fenómeno de inducción electromagnética, el cual es la base para el funcionamiento de generadores eléctricos, motores de inducción eléctrica y transformadores). Similarmente, un campo eléctrico variable genera un campo magnético. Además de acuerdo con la teoría de la relatividad diferentes observadores percibirán diferentes intensidades eléctrica ymagnética según su velocidad relativa con las cargas que producen dichos campos.
Debido a la interdependencia mutua de los campos eléctricos y magnéticos la electrodinámica clásica considera que los dos campos son sólo manifestaciones de un único campo electromagnético. Esta unificación, la cual fue realizada por Maxwell y ampliada por Einstein, es uno de los triunfos para los físicos del siglo XIX.Estos estudios trajeron consecuencias sumamente importantes, siendo una de ellas la explicación de la naturaleza de la luz. Hoy sabemos que lo que percibimos como "luz visible" es realmente una propagación oscilatoria del campo electromagnético en forma de onda, es decir, una onda electromagnética.
Unificando el electromagnetismo
Investigaciones teóricas en el electromagnetismo clásico indicaron elcamino para descubrir la propagación de onda. Las ecuaciones generalizando los efectos electromagnéticos encontraron que la velocidad de propagación finita de los campos E y B requiere comportamientos claros en partículas cargadas. El estudio general de cargas en movimiento forma un potencial de Liénard-Wiechert, que es un paso a través de la relatividad especial.
La transformación de Lorentzdel campo eléctrico de una carga en movimiento por un observador en reposo en un sistema de referencia resulta en la aparición de un término matemático comúnmente llamado campo magnético. Al contrario, el campo magnético generado por las cargas en movimiento desaparece y se convierte en un campo electrostático en un sistema de referencia móvil. Las ecuaciones de Maxwell son entonces simplementeajustes empíricos a los efectos de la relatividad especial en un modelo clásico del universo. Como los campos eléctricos y magnéticos son dependientes de los sistemas de referencia y así entrelazados, en el así llamado campo electromagnético. La relatividad especial provee las reglas de transformación de como los campos electromagnéticos en un sistema inercial aparece en otro sistema inercial.
En1920 Einstein había obtenido una formulación matemática de la teoría de la relatividad general que describía la fuerza de la gravedad en términos de la estructura del espacio tiempo. Ese año, Weyl descubrió que tanto la relatividad general como el electromagnetismo pertenecen a una familia denominada teorías de norma con simetría local.
En el camino que han recorrido los físicos tras la...