Mi értelme annak, hogy kiválasztanak négy hasraütésszerű egyenletet az elektromágnesesség témaköréből és azokra alapozva kívánnak következtetéseket tenni az elektromágneses sugárzásokra vonatkozóan?

Jól érzem, hogy épp a Dunning-Kruger effekt dolgozik? Vagy csak nincs kedved megtanupni, amit feladtak az iskolában?

Egyelőre ezen törvények pont annyira magyarázzák a természet működését, hogy képes vagy ilyen kérdéseket kiírni a netere a nélkül, hogy komolyabban átgondolnád, akkor azt hiszem ez győzelem a tudomány oldalán…

Talán azért mert működik. De ha történelmileg nézzük akkor érthetőbbé válik az egész dolog.

Az 1800-as évek közepére egészen sok kísérleti tapasztalat gyűjt össze az elektromosság, mágnesség terén. Ezekből a kísérleti tapasztalatokból Ampere, Coulomb és társaik próbáltak szabályszerűségeket felismerni. És Az általuk feltárt szabályszerűségek jól magyarázták az addig elvégzett kísérleteket, és ha valaki új kísérletet tervezett ezek a törvények alapján az is azt az eredményt hozta amit vártak.

Majd jött egy Maxwell nevű figura, aki elkezdte nézni ezeket a korábban felismert összefüggéseket és elkezdte ez rendszrezni. És először felirt (ha jól emlékszem a számra talán 12 vagy 16 db. egyenletet). Majd ezeket "egyszerűsítette", összevonta stb. És alakult ki végül 1865-re 4 integrális alakban felírt egyenlet, a 4 diferenciális alak csak később került hozzá (arra nem emlékszem mikor). A kor tudósai (mint mindig) olyanok voltak hogy "van egy új játékszerűnk próbálgassuk". Maxwell és több kortársa neki esett és elkezdték az egyenleteket több féle helyzetre felírni, megoldani és a következők jöttek ki (teljesség igénye nélkül):

1./ Létez(het)nek elektromágneses hullámok. Ezt csak Maxwell halála után Heinrich Hertz 1889-ben kísérletileg is bizonyította. Illetve tovább "egyszerűsített" a Maxwell egyenleteket (átláthatóbbá tette) ma leginkább a Hertz féle alakot ismerjük.

2./ Már Maxwell rájött arra, hogy az elektromágneses sugárzásnak mi a sebessége (az ehhez szüksétges konstansokra már voltak jó mérési eredmények) és kiszámolta ebből az elméleti sebességet. És ez nagyon közel volt az akkora már egészen pontosan ismert fény sebességhez. Ebből feltételezte, hogy a fény lehet elektromágneses hullám (ő még csak abból kiindulva, hogy a sebességük közel azonos)

3./ Elsőre nem értették (nem volt még meg az a "levezetése" az egyenleteknek), hogy pontosan hogyan is alakul ki elektromágneses hullám, és mi a "hordozója".

4./ Kiderült, hogy egy elektromágneses hullám sebessége akkor is állandó a a két rendszer amiből vizsgáljuk egymáshoz képest egyenesvonalú egyenletes mozgást végez (azaz inercia rendszerek). A két inercia rendszer közti sebesség rendre "kiesik" az egyenletek megoldásából.

5./ A 3. és 4. ellentmondásos volt az akkori ismeretekkel ezért jött egy "új" elmélet, hogy az elektromágneses hullámok egy "éter"-nek nevezett valamiben terjednek. Ezért 1887-ben (valmennyivel Hertz bizonyítása előtt) egy Michelson és egy Morley nevű figurák kísérleteket végeztek az "éter" kimutatására. Először ők maguk se hitték el az eredményeket, addig ismételték amíg végül azt mondták, hogy elfogadják az eredményt. A kísérleti eredményeik bebizonyították, hogy ez az "éter" nem létezik. Azaz ez egy "negatív eredményű" kísérlet volt. De nagyon fontos eredmény.

6./ Öv. az egyenletek megoldását, a sikertelen Michelson - Morley kísérletet, Hertz eredményeit, kb. a századfordulóra (Hertz 1889, Michelson-Morley 1887) már egészen stabil eredmények voltak arra, hogy hogyan viselkednek az elektromágneses hullámok, egyre pontosabb mérések voltak. És Egyre több általános megoldás született. És egyre biztosabbá vált, hogy a./ a fény elektromágneses hullám; b./ a fény sebesség inerciarendszertől függetlenül állandó. Ezeket az ismereteket többen elkezdték összefésülni, legtovább A. Einstein jutott 1905 szeptemberben publikálta a Speciális relativitás elméletét. Amely összhangba hozta az összes addigi ismeretet (pl. a Michelson-Morley kísérlet eredményét) a számításokkal, és az összes elvégzett kísérleti eredmény magyarázható volt. És egy rakás olyan dolog is amit ő akkor még nem sejtett.

Ezekből lehet tudni, hogy a 2x4 Maxwell egyenlet nem légből kapott, hanem stabil alapja a mai fizikának.

Csak érdekesség: nekünk egyetemen volt olyan házi feladatunk, hogy cska a Maxwell egyenletek felhasználásával vezessük le a fénytörési törvényt (sin alfa/sin beta=n21). És tényleg le lehet belőle vezetni bár nem egyszerű, és most nem is lennék már rá képes, mert a hozzá szükséges matekot elfelejtettem már rég, mert nem használtam.

És ehhez még az "egyszerűbben" értelmezhető integrális alakból is elég kiindulni, nem kell a diferenciális alak.

Egyébként melyik alakjára gondolsz a Maxwell egyenleteknek?

Hogy mi van? Eleve a Coulomb törvény a nyugvó statikus töltés környezetében megfigyelhető elektrosztatkis teret írja le. Hogyan adna bármilyen eredményt ha nincs töltés? Nem is értelmezhető.

Szerintem a zavar valahol a fejdben van. Arról nem beszélve, hogy kevered az integrális alakot (Coulomb tv.) és a diferenciális alakot (divergencia). Vagy az egyik rendszerben vagy a másikban kell gondolkodni.