По существу, возможность путем соответствующего выбора ИСО обнаружить или только электрическое , или только магнитное, или и то и другое воздействие электромагнитного поля на заряды и токи было известно и в классической, до релятивистской электродинамике (т.е. до создания СТО).
Действительно, классическая формула для силы Лоренца распадается на два слагаемых: первое определяет электрическую часть этой силы, второе — магнитную часть. Поскольку магнитное действие испытывает только движущийся заряд, то переходя в ИСО, в которой этот заряд будет неподвижным, приборы не обнаружат магнитного *действия. Но никакого исчезновения (или возникновения) материи при этом не происходит: ни в одной ИСО нельзя одновременно устранить и электрическое и магнитное воздействие Дело в том, что существует единое электромагнитное поле, но исторически сложилось так, что его различные проявления (в зависимости от условий наблюдения, от выбора ИСО) получили самостоятельные названия: электрическое воздействие (при этом электромагнитное поле называется электрическим), магнитное воздействие (в этом случае электромагнитное поле называется магнитным). Речь идет фактически о стационарных или статических полях. Именно в этом случае уравнения Максвелла распадаются на две группы уравнений, одни из которых описывают электрические проявления электромагнитного поля, другие — магнитные. В нестационарном же случае такое разделение уже сделать невозможно, и при всяком изменении во времени электрического (магнитного) поля возбуждаются вихри магнитного (электрического) поля. Подобный взаимосвязанный процесс может распространяться в пространстве в виде электромагнитных волн. И в любой ИСО можно будет обнаружить единое электромагнитное поле как единую материальную cpеду.
Все это, в принципе, было известно и до создания СТО (за исключением того, что электромагнитное поле считалось не одним из видов материи, а особым состоянием электромагнитного эфира). Главное различие результатов СТО по сравнению с формулами до релятивистской физики состоит в различных аналитических выражениях для преобразований характеристик электромагнитного поля
В качестве иллюстрации относительности деления единого электромагнитного поля на электрическое и магнитное рассмотрим следующую задачу: по проводнику идет постоянный ток, рассмотреть поле этого тока, исходя из двух ИСО «Проводник» и «Электрон», связав каждую из них с соответствующим объектом
В ИСО «Проводник» кристаллическая решетка проводника неподвижна, а с некоторой скоростью движутся электроны проводимости. Так как по проводнику течет постоянный ток, то сколько электронов «заходит» в проводник, столько же «выходит», это следует из определения постоянного тока. Поэтому, как до замыкания цепи, так и после в целом проводник оказывается нейтральным. Математически это можно записать так: или, где -объемные плотности положительных зарядов кристаллической решетки и электронов, создающих в данной ИСО электрический ток с плотностью причем, знак (-) учитывает знак заряда электронов, n — объемная плотность электронов, u –скорость их направленного движения.
В ИСО «Электрон» электроны проводимости неподвижны, но движется кристаллическая решетка со скоростью (-u). В этой ИСО изменится объемная плотность и положительных и отрицательных зарядов согласно формулам*:
где, так как положительные ионы в ИСО «Проводник» неподвижны.
Соответственно,
где .
Составим выражение
что больше нуля,— проводник в ИСО «Электрон» приобретает положительный заряд. И если в ИСО «Проводник» вокруг проводника с помощью приборов (т. е. объективно) можно обнаружить магнитное поле, то в ИСО «Электрон» приборы зафиксируют и электрическое поле (от заряженного проводника), и магнитное поле (от тока, связанного с движением ионов решетки в этой ИСО).
Отметим еще раз, что никакого творения материи не происходит, в обеих ИСО существует единое электромагнитное поле. Но путем выбора ИСО, т. е. условий наблюдения этого материального объекта, мы обнаруживаем у него разные проявления, разные свойства.
Так как при переходе от одной ИСО к другой изменяется не только величина , но также и плотность тока, а с этими характеристиками зарядов и токов непосредственно связаны характеристики электромагнитного поля, его векторы и , что и указывает на относительный характер этих величин.
В пособии автора (см. сноску выше) показывается, как связаны компоненты векторов электромагнитного поля в двух ИСО, движущихся относительно друг друга:
где v – скорость относительного движения двух ИСО.
Из приведенных формул следует, что если в одной ИСО есть только электрическое поле, то в другой ИСО обнаруживается не только электрическое, но и магнитное поле.
Мы еще раз убеждаемся, что деление единого электромагнитного поля на электрическое и магнитное относительно.
