Weber electrodynamics
वेबर इलेक्ट्रोडायनामिक्स विल्हेम एडवर्ड वेबर द्वारा विकसित मैक्सवेल इलेक्ट्रोडायनामिक्स का एक ऐतिहासिक विकल्प है। इस सिद्धांत में, कूलम्ब का नियम वेग पर निर्भर हो जाता है। वेबर इलेक्ट्रोडायनामिक्स विद्युत चुम्बकीय तरंगों का वर्णन नहीं करता है और विशेष सापेक्षता के साथ असंगत है। गणितीय विवरण वेबर इलेक्ट्रोडायनामिक्स के अनुसार, बिंदु आवेशों पर एक साथ कार्य करने वाला बल () और, इस बात से दिया जाता है कि वेक्टर कहाँ जुड़ रहा है और, बिंदु समय व्युत्पन्न को दर्शाते हैं और प्रकाश की गति है। उस सीमा में कि गति और त्वरण छोटे हैं (यानी। ), यह सामान्य कूलम्ब के नियम तक कम हो जाता है। यह स्थितिज ऊर्जा से प्राप्त किया जा सकता हैः स्थितिज ऊर्जा से वेबर के बल को प्राप्त करने के लिए, हम पहले बल को व्यक्त करते हैं। विभव के व्युत्पन्न को लेते हुए, हम इस पर ध्यान देते हैं। मैक्सवेल के समीकरणों में, इसके विपरीत, पास के आवेशों से चार्ज पर बल F की गणना जेफिमेंको के समीकरणों को लॉरेंट्ज़ बल नियम के साथ जोड़कर की जा सकती है। संबंधित स्थितिज ऊर्जा लगभग हैः क्रमशः और की वेग कहाँ और कहाँ हैं, और जहाँ सापेक्षता और मंदता प्रभावों को सरलता के लिए छोड़ दिया जाता है; डार्विन लैग्रैन्जियन देखें। इन अभिव्यक्तियों का उपयोग करके, एम्पीयर के नियम और फैराडे के नियम का नियमित रूप प्राप्त किया जा सकता है। महत्वपूर्ण रूप से, वेबर इलेक्ट्रोडायनामिक्स बायोट-सावर्ट नियम जैसी अभिव्यक्ति की भविष्यवाणी नहीं करता है और एम्पीयर के नियम और बायोट-सावर्ट नियम के बीच परीक्षण अंतर वेबर इलेक्ट्रोडायनामिक्स का परीक्षण करने का एक तरीका है। वेग-निर्भर स्थितिज ऊर्जा 1848 में, अपने विद्युतगतिज बल () के विकास के केवल दो साल बाद, वेबर ने एक वेग-निर्भर स्थितिज ऊर्जा प्रस्तुत की, जिससे यह बल प्राप्त किया जा सकता है, अर्थात्ः यह परिणाम बल () का उपयोग करके प्राप्त किया जा सकता है क्योंकि बल को स्थितिज क्षेत्र के सदिश प्रवणता के ऋणात्मक के रूप में परिभाषित किया जा सकता है, अर्थात, स्थितिज ऊर्जा को संकेत के संबंध में () को एकीकृत करके और बदलकर प्राप्त किया जा सकता हैः जहां समाकलन के स्थिरांक की उपेक्षा की जाती है क्योंकि वह बिंदु जहां स्थितिज ऊर्जा शून्य है, मनमाने ढंग से चुना जाता है। बल () के अंतिम दो शब्दों को एकजुट किया जा सकता है और इसके संबंध में व्युत्पन्न के रूप में लिखा जा सकता है। श्रृंखला नियम के अनुसार, हमारे पास वह है, और इस वजह से, हम देखते हैं कि पूरे बल को फिर से लिखा जा सकता है जहां उत्पाद नियम का उपयोग किया गया था। इसलिए, बल () को इस रूप में लिखा जा सकता है इस अभिव्यक्ति को अब आसानी से एकीकृत किया जा सकता है, और संकेत को बदलते हुए हम वेबर इलेक्ट्रोडायनामिक्स में इस बल के लिए एक सामान्य वेग-निर्भर संभावित ऊर्जा अभिव्यक्ति प्राप्त करते हैंः मैक्सवेल और वेबर इलेक्ट्रोडायनामिक्स में न्यूटन का तीसरा नियम मैक्सवेल इलेक्ट्रोडायनामिक्स में, न्यूटन का तीसरा नियम कणों के लिए नहीं है। इसके बजाय, कण विद्युत चुम्बकीय क्षेत्रों पर बल लगाते हैं, और क्षेत्र कणों पर बल लगाते हैं, लेकिन कण सीधे अन्य कणों पर बल नहीं लगाते हैं। इसलिए, दो निकटवर्ती कण हमेशा समान और विपरीत बलों का अनुभव नहीं करते हैं। इस संबंध में, मैक्सवेल इलेक्ट्रोडायनामिक्स भविष्यवाणी करता है कि संवेग के संरक्षण और कोणीय संवेग के संरक्षण के नियम केवल तभी मान्य हैं जब कणों की संवेग और आसपास के विद्युत चुम्बकीय क्षेत्रों की संवेग को ध्यान में रखा जाए। सभी कणों की कुल गति आवश्यक रूप से संरक्षित नहीं है, क्योंकि कण अपनी गति के कुछ हिस्से को विद्युत चुम्बकीय क्षेत्रों में स्थानांतरित कर सकते हैं या इसके विपरीत। विकिरण दबाव की प्रसिद्ध घटना यह साबित करती है कि विद्युत चुम्बकीय तरंगें वास्तव में पदार्थ पर "धक्का" देने में सक्षम हैं। अधिक जानकारी के लिए मैक्सवेल स्ट्रेस टेंसर और पॉइंटिंग वेक्टर देखें। वेबर बल नियम काफी अलग हैः सभी कण, आकार और द्रव्यमान की परवाह किए बिना, न्यूटन के तीसरे नियम का बिल्कुल पालन करेंगे। इसलिए, मैक्सवेल इलेक्ट्रोडायनामिक्स के विपरीत, वेबर इलेक्ट्रोडायनामिक्स में कण संवेग का संरक्षण और कण कोणीय संवेग का संरक्षण है। भविष्यवाणी वेबर गतिकी का उपयोग विभिन्न घटनाओं की व्याख्या करने के लिए किया गया है जैसे कि उच्च धाराओं के संपर्क में आने पर तारों का विस्फोट। विभिन्न प्रयासों के बावजूद, कुलम्ब के नियम में वेग-निर्भर और/या त्वरण-निर्भर सुधार कभी नहीं देखा गया है, जैसा कि अगले खंड में वर्णित है। इसके अलावा, हर्मन वॉन हेल्महोल्ट्ज ने देखा कि वेबर इलेक्ट्रोडायनामिक्स ने भविष्यवाणी की कि कुछ विन्यासों के तहत आवेश ऐसे कार्य कर सकते हैं जैसे कि उनके पास नकारात्मक जड़त्वीय द्रव्यमान हो, जिसे कभी भी नहीं देखा गया है। (हालांकि, कुछ वैज्ञानिकों ने हेल्महोल्ट्ज़ के तर्क पर विवाद किया है।) प्रायोगिक परीक्षण वेग-निर्भर परीक्षण वेग-और मैक्सवेल के समीकरणों के लिए त्वरण-निर्भर सुधार वेबर इलेक्ट्रोडायनामिक्स में उत्पन्न होते हैं। एक नए वेग-निर्भर शब्द पर सबसे मजबूत सीमाएँ पात्रों से गैसों को निकालने और यह देखने से आती हैं कि क्या इलेक्ट्रॉन आवेशित हो जाते हैं। हालाँकि, चूंकि इन सीमाओं को निर्धारित करने के लिए उपयोग किए जाने वाले इलेक्ट्रॉन कूलम्ब बाध्य हैं, इसलिए पुनर्भरण प्रभाव वेग-निर्भर सुधारों को रद्द कर सकते हैं। अन्य खोजों ने धारा ले जाने वाले सोलेनोइड्स को घुमाया है, धातुओं को ठंडा करते हुए देखा है, और एक बड़े बहाव वेग को प्राप्त करने के लिए सुपरकंडक्टर्स का उपयोग किया है। इनमें से किसी भी खोज में कूलम्ब के नियम से कोई विसंगति नहीं देखी गई है। कण किरणों के आवेश का अवलोकन कमजोर सीमा प्रदान करता है, लेकिन उच्च वेग वाले कणों के लिए मैक्सवेल के समीकरणों में वेग-निर्भर सुधारों का परीक्षण करता है। त्वरण-निर्भर परीक्षण एक गोलाकार संवाहक कवच के अंदर परीक्षण आवेश उस बल नियम के आधार पर अलग-अलग व्यवहार का अनुभव करेंगे जिसके अधीन परीक्षण आवेश होता है। उच्च वोल्टेज के पक्ष में एक गोलाकार कंडक्टर के अंदर एक नियॉन लैंप की दोलन आवृत्ति को मापकर, इसका परीक्षण किया जा सकता है। फिर से, मैक्सवेल सिद्धांत से कोई महत्वपूर्ण विचलन नहीं देखा गया है। क्वांटम इलेक्ट्रोडायनामिक्स (क्यू. ई. डी.) से संबंध शायद भौतिकी में सबसे कठोर रूप से परीक्षण किया गया सिद्धांत है, जिसमें अत्यधिक गैर-तुच्छ भविष्यवाणियों को 10 भाग प्रति अरब से बेहतर सटीकता के लिए सत्यापित किया गया हैः क्यू. ई. डी. के सटीक परीक्षण देखें। चूँकि मैक्सवेल के समीकरणों को क्यू. ई. डी. के समीकरणों की शास्त्रीय सीमा के रूप में प्राप्त किया जा सकता है, इसलिए यह इस प्रकार है कि यदि क्यू. ई. डी. सही है (जैसा कि मुख्यधारा के भौतिकविदों द्वारा व्यापक रूप से माना जाता है), तो मैक्सवेल के समीकरण और लॉरेंट्ज़ बल नियम भी सही हैं। हालांकि यह प्रदर्शित किया गया है कि, कुछ पहलुओं में, वेबर बल सूत्र मैक्सवेल के समीकरणों और लॉरेंट्ज़ बल के अनुरूप है, वे बिल्कुल समकक्ष नहीं हैं-और अधिक विशेष रूप से, वे ऊपर वर्णित विभिन्न विरोधाभासी भविष्यवाणियां करते हैं। इसलिए, वे दोनों सही नहीं हो सकते। आंद्रे कोच टोरेस एसिसः वेबर के इलेक्ट्रोडायनामिक्स को आगे पढ़ने के संदर्भ। क्लूवर एकेड। प्रकाशन., डोरड्रेक्ट 1994,। विद्युतगतिकी