ЗАПАЗДЫВАЮЩИЙ ПОТЕНЦИАЛ
Потенциал поля произвольно движущегося точечного заряда даётся выражением
где R' - расстояние до заряда в более раннее время
, v
- скорость в направлении к наблюдателю в момент t'. Здесь в дополнение
к «обычному» выражению для потенциала возникает множитель, содержащий
скорость распространения поля c. Вывод этой формулы у Ландау-Лифшица
чересчур заумный, а у Фейнмана мне не нравится :) Поэтому я приведу
свой, основанный на простых геометрических сображениях.
Малое тело размером
движется в сторону наблюдателя, причем компонента его
скорости вдоль оси x в момент t' равна v.
В координатах x-ct оно изобразится «мировой полосой», границы которой
отмечены на рисунке синими линиями. Такое же, но неподвижное тело
представлено зелёными линиями. Наблюдение производится в точке О, т.е.
в момент времени t=0 в точке с координатой x=0. Очевидно, что могут
быть приняты только те сигналы, источники которых находится на прямой
ct=x. Следовательно, в точке О фиксируется поле, источники которого
расположены в пространстве-времени на пересечении «мировой полосы» тела
и линии ct=x: это отрезки AB для неподвижного тела и AC для
движущегося. В пространстве им соответствуют отрезки A'B' и A'C'.
Отношение длин этих отрезков, как легко подсчитать, равно
. Потенциал поля
движущегося тела будет во столько же раз превосходить потенциал неподвижного, и мы приходим к искомой формуле.
Теперь о «точечности» заряда. Понятно, что пересечение двух линий (а не
линии с полосой!) даёт точку, а она размеров не имеет. Так что искомому
множителю вроде неоткуда взяться. Тут надо диалектически(с). Берём
малый, но не точечный заряд и переходим к пределу
. При этом отношение
не
меняется.