Las teorias del nada

Electrodinámica
La electrodinámica es la rama del electromagnetismo que trata de la evolución temporal en sistemas donde interactúan campos eléctricos y magnéticos con cargas en movimiento.
Contenido * 1 Electrodinámica clásica (CED) * 1.1 Lagrangiano clásico y energía * 1.2 Predicciones de la CED * 2 Electrodinámica cuántica (QED) * 2.1 Predicciones de la QED * 3Referencia * 3.1 Bibliografía * 3.2 Enlaces externos * 4 Véase también |
Electrodinámica clásica (CED)
Albert Einstein desarrolló la relatividad especial merced a un análisis de la electrodinámica. Durante finales del siglo XIX los físicos se percataron de una contradicción entre las leyes aceptadas de la electrodinámica y la mecánica clásica. En particular, las ecuaciones de Maxwellpredecían resultados no intuitivos como que la velocidad de la luz es la misma para cualquier observador y que no obedece a la invariancia de Galileo. Se creía, pues, que las ecuaciones de Maxwell no eran correctas y que las verdaderas ecuaciones del electromagnetismo contenían un término que se correspondería con la influencia del éter lumínico.
Después de que los experimentos no arrojasen ningunaevidencia sobre la existencia del éter, Einstein propuso la revolucionaria idea de que las ecuaciones de la electrodinámica eran correctas y que algunos principios de la mecánica clásica eran inexactos, lo que le llevó a la formulación de la relatividad especial.
Unos quince años antes del trabajo de Einstein, Wiechert y más tarde Liénard, buscaron las expresiones de los campos electromagnéticos decargas en movimiento. Esas expresiones, que incluían en efecto del retardo de la propagación de la luz, se conocen ahora como potenciales de Liénard-Wiechert. Un hecho importante que se desprende del retardo, es que un conjunto cargas eléctricas en movimiento ya no puede ser descrito de manera exacta mediante ecuaciones que sólo dependa de las velocidades y posiciones de las partículas. En otraspalabras, eso implica que el lagrangiano debe contener dependecias de los "grados de libertad" internos del campo.[1]
Lagrangiano clásico y energía
El lagrangiano del campo electromagnético clásico viene dado por un escalar construido a partir del tensor campo electromagnético:

De hecho este lagrangiano puede reescribirse en términos de los campos eléctrico y magnético para dar (en unidades cgs):Introduciendo este lagrangiano en las ecuaciones de Euler-Lagrange, el resultado son las ecuaciones de Maxwell y aplicando una transformación de Legrendre generalizada se obtiene la expresión de la energía electromagnética:

Predicciones de la CED [editar]
* El campo electromagnético se propaga a una velocidad finita, por lo que el campo en un punto depende de la posición de las partículascargadas en un instante anterior dado por el cociente de la distancia y la velocidad de la luz.
* Una partícula acelerada pierde energía emitiendo radiación. Este hecho complicó el desarrollo del modelo atómico de Rutherford ya que implicaba que un electrón clásico orbitando alrededor de un núcleo atómico no podía ser estable, ya que los electrones debían perder energía y colapsar contra el núcleoatómico. Este fue una de las motiviaciones para construir una teoría cuántica del electromagnetismo.
Electrodinámica cuántica (QED)
La electrodinámica cuántica (ó QED, Quantum ElectroDynamics), como sugiere su nombre, es la versión cuántica de la electrodinámica. Esta teoría cuántica se describe el campo electromagnético en términos de fotones intercambiados entre partículas cargadas, al estilo dela teoría cuántica de campos. Por tanto, la electrodinámica cuántica se centra en la descripción cuántica del fotón y su interacción/intercambio de energía y momento lineal con las partículas cargadas.
Se puede señalar que la formulación de la teoría de la relatividad restringida se compone de dos partes, una de ellas «cinemática», descrita anteriormente, y que establece las bases de la teoría...