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Elettrodinamica
Come ramo della fisica, l'elettrodinamica classica si occupa di spostare le cariche elettriche e i relativi campi elettrici e magnetici. Il fisico scozzese James Clerk Maxwell fu scelto come fondatore dell'elettrodinamica e tra il 1861 e il 1864 istituì le equazioni di Maxwell che portavano il suo nome (la base per il calcolo di tali fenomeni). Inoltre, la sottozona si basa sulla conoscenza dell'interazione elettromagnetica.
All'elettrodinamica si oppone l'elettrostatica e la magnetostatica, che ricercano principalmente le cariche elettriche statiche e i loro campi o conduttori non caricati e campi magnetici costanti. Poiché l'elettrodinamica esamina anche le onde elettromagnetiche (ad esempio la luce), anche altre aree secondarie fisiche come l'otticafanno parte di questa branca.
In cosa consiste dunque l’elettrodinamica?
L'elettromagnetismo fornisce la spiegazione di base dei fenomeni magnetici ed elettrici. Con l'elettrodinamica esiste a sua volta una teoria fisica per descrivere l'elettromagnetismo, motivo per cui parliamo anche dell'elettrodinamica teorica.
Il fulcro dell'elettrodinamica è la consapevolezza che l'elettricità e il magnetismo sono strettamente correlati. Da un lato, le cariche in movimento generano campi magnetici, dall'altro, sono anche i campi magnetici mutevoli, che generano correnti e tensioni elettriche. Principalmente, i fenomeni elettromagnetici possono essere descritti sia nella materia che nel vuoto.
Le equazioni di Maxwell sono ancora valide oggi. Con il loro aiuto, è stato possibile dimostrare che ci devono essere onde elettromagnetiche e come influenzano la materia. La conoscenza dell'elettrodinamica ha sempre avuto un impatto importante sulla scienza e sulla tecnologia (onde radio, raggi X, microonde, isolamento termico, ecc.).
Cosa c'entra l'elettrodinamica con la relatività?
Per molto tempo è stato impossibile spiegare come si propagano le onde elettromagnetiche. Molti fisici presumevano quindi l'esistenza del cosiddetto etere, un mezzo per trasportare queste onde. Fu il giovane Albert Einstein a porre fine all'etere nel formulare la sua teoria dell'elettrodinamica dei corpi in movimento e sviluppò una nuova teoria: la teoria della relatività speciale (in seguito prendendo in considerazione la gravità generale, tenendo conto della gravità).
Di conseguenza, tutte le leggi fisiche si applicano a tutti i sistemi di riferimento non accelerati. Tutto è relativo e non esiste un mezzo speciale. Lo spazio e il tempo sono collegati. La particolarità delle equazioni di Maxwell stava nel fatto che Einstein poteva usarle per la sua elettrodinamica relativistica, sebbene la relazione tra magnetismo e distribuzioni di carica non fosse ancora nota a Maxwell a causa degli effetti relativistici.