Angel "Java" Lopez en Blog

Publicado el 20 de Enero, 2014, 7:12

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Hasta ahora, sólo apareció Maxwell en los anteriores posts. Ahora, aparece Hendrik Lorentz, con una teoría que yo no había reconocido como suyo. Cuando uno aprende algo de física en estos días, ya sea en libros de textos o de divulgación, no siempre queda claro el camino histórico de una idea. Leo:

The next great advance was the formulation of the electron theory of Lorentz. He conceived that all electromagnetic and optical interactions of matter were due to the presence of corpuscular charges, "electrons," within the matter. This is a partial return to the earlier viewpoint, in which the action of charge on charge played the entire role. But with Lorentz, the Maxvell theory is preserved. Instead of direct description of the action of charge on charge, the theory is phrased in terms of the action of medium on charge, and charge' on medium. Electrons produce a "field" which is propagated in the medium, and which acts on all other electrons. The role of the medium, in Lorentz' theory, become far more clearly that of an intermediary only. With the negative result of all aether drag experiments, the proof of the covariance of the field equations under the Lorentz transformation, and the statement of the theory of relativity, the aether, as a mechanical concept, vanished. To it was not even left the role of determining a system of reference. The idea of the field remained, however, as its trace, and electromagnetic theory remained a field theory, whether the field was thought of in terms of its components with their energy densities or as a world-tensor.

Veamos, Lorentz pone de nuevo a las partículas (los electrones) como parte fundamental del electromagnetismo. Si bien Maxwell propuso algunos modelos mecánicos (algo complejos) para explicar su teoría, su formulación se basa en la existencia de un campo, y todas sus ecuaciones operan sobre ese campo. El concepto "campo" aparece con Faraday, intuitivamente, pero Maxwell es el que le agrega toda la matemática para hacer de un "campo" un objeto manejable en su modelo. Lorentz dice: "bien, está el campo, pero todo es producido por los electrones". Y en vez de abandonar el campo y sustituirlo (a la Newton) por acciones a distancias entre partículas, pone que un electrón, en vez de actuar sobre otro electrón, lo que hace es generar y alterar un campo. Comienza a explicar ese campo continuo de Maxwell, con entidades puntuales, como los electrones. Hay una tensión entre estos dos conceptos, que se vive aún hoy en día: ¿qué es lo fundamental? ¿la partícula o el campo? ¿ambos? ¿otra cosa? Ver Teoría Cuántica de Campos y Partículas.

Al principio, parece que Lorentz y otros consideraban al campo como algo que actuaba sobre un medio, el éter. Con los experimentos fallidos para detectarlo, el concepto de éter se fue abandonando. Para Lorentz, el éter no se movía y era una esperanza de tener un espacio absoluto. Mientras la teoría del electrón se desarrolló desde 1892, en el noventa y cinco, Lorentz da con una explicación para entender los resultados negativos de los experimentos de Michelson/Morley, exponiendo que los cuerpos cambiaban de longitud al moverse por el éter. Antes ya había propuesto el concepto de "tiempo local", tan mentado por Poincaré a principios del siglo XX. Hoy, todas esas ideas, bien formuladas pero conceptualmente erróneas, has sido adoptadas por la relatividad de Einstein.

The end result of Lorentz' theory is the direct description, through the retarded potentials, of the action of charge on charge. Thus, though this is not at all the viewpoint of Lorentz' own presentation, we may conceive that we are back in spirit to action at a distance, but action after a lapse of time. Whether we use the language of action at a distance or action in the medium is obviously a matter of words only, if the analytical formulations are really equivalent; but it is not a matter of indifference if the question becomes one of extension or modification of the theory. In such attempts, intuition is led by the picture accepted as fundamental. If the electrodynamic field be considered as fundamental, such concepts as the localization of energy in space and flux of energy density seem a compelling, not an arbitrary, assumption. Certainly, in consideration of such a searching question as the reconciliation of quantum ideas on energy interchanges with general theory, the type of attempted modification will depend upon the choice of viewpoint in this particular.

Aparece de nuevo, el concepto de potencial retardado. La acción a distancia se conserva, pero no es la acción inmediata de Newton, sino que se desarrolla en el tiempo. No seguí del todo el razonamiento de "If the electrodynamic field be considered as fundamental.." pero es parte de la tensión que describía antes.

Ver

The Theory of Electron
The Theory of Electrons and the Propagation of Light la "lecture Nobel" de Lorentz
Lorentz ether theory donde se ve la postura de Lorentz respecto al éter

Nos leemos!

Angel "Java" Lopez
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Por ajlopez, en: Ciencia