[問題] 在磁場裡，電子知道自己在繞圈圈嗎?

[zzss2003 (brotherD)]

【出處】自己想的


【題目】在一個constant的磁場裡，電子的運動方向是繞一個圈轉


【瓶頸】此時磁場對電子做的功為0(因為磁力與電子的運動方向永遠呈90度)，但我就覺得
一件事情很奇怪，假使我是電子，在磁場中有一個力在推我，這個力並沒有對我傳遞能量(
我更進一步的懷疑我(電子)根本沒有感覺到被推)，但我卻會改變下一秒的運動方向?

那我知道我自己在轉彎嗎?還是我只知道我自己在走直線?

就像讓一隻螞蟻繞著圓柱轉，螞蟻永遠覺得自己在走直線(而且外界完全沒有對它做功)，
但我們看到的是螞蟻在繞圈圈

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※ 編輯: zzss2003 (36.235.185.71), 06/18/2018 19:36:32
推 AstroK: (1) 電子沒有思想 他不在乎自己轉彎與否
→ AstroK: (2) 你現在正跟著地球超速移動著 但顯然地你並沒察覺到
→ AstroK: (3) 受力就會加速(改變運動) 但這並不代表要作功
→ AstroK: 我想你是混淆了受力跟被作功的意義
對，我搞不懂。
我認為一個系統會改變運動方向的前提是一定要有能量進入此系統，不然系統不可能憑空
地改變運動方向。
如果有能量進入此系統，那就有功的傳遞。
所以我無法理解改變運動不一定要做功
推 leptoneta: 原PO第一句就說做功為0了...
推 AstroK: 我的意思是原po可能想不通受力改變運動跟作功為0並沒衝突
推 changifeng: 我比較好奇磁場給電子作用力,那電子給誰反作用力?
→ leptoneta: 磁場
推 wohtp: 用精確一點的語言來說，如果一個座標系統不是等速直線運動
→ wohtp: ，
→ wohtp: 就會造成可觀測的物理現象，讓你不需要參考「外面」也可以
→ wohtp: 發現這個座標系統在轉
→ wohtp: 我猜這是原po想聽到的答案
不好意思，我程度不是很好，想請問甚麼是"一個座標系統不是等速直線運動"
我也聽不懂"造成可觀測的物理現象，不需要參考地面也可以發現座標系統在轉"是什麼意思
推 yw1002: Atiyah-Singer index theorem: Index <-->Fixed Point
→ yw1002: https://en.wikipedia.org/wiki/K-theory
→ noonee: 現在是在討論等效原理嗎？
推 carol029: 圓周運動的“瞬時”速度方向是切線方向，螞蟻“時時刻刻
→ carol029: ”走直線，你看到他做圓周運動
→ carol029: 能量的話你是在講脫離能嗎？
推 kanonehilber: 知道，他在不是等速運動的坐標系做實驗會發現結果
→ kanonehilber: 不符合慣性定律的描述
→ kanonehilber: 這樣他就知道自己有加速度
不好意思，我對坐標系的概念實在有點抽象，可以給我reference去補足這段觀念嗎?
推 jjvh: 這種代入的思考蠻有趣，認真來說我會覺得電子知道自己正在轉
→ jjvh: 彎。因為電子受向心力而繞圈，這就像你綁了青蛙在那甩圈，青
→ jjvh: 蛙應該是會暈。而你那走直線的想法則比較像是空間被重力扭曲
→ jjvh: ，儘管光一樣走直線，但從外部觀測卻會繞著星球走。
※ 編輯: zzss2003 (36.235.176.168), 06/23/2018 15:11:21
推 AstroK: 補充給原post: 改變運動有兩種方式
→ AstroK: (1) 同樣方向但速度增加 (2)加速度垂直於速度 所以速度大
→ AstroK: 小不變 但方向改變(即是等速轉彎)
→ AstroK: 第一種方式當然需要放能量進去
→ AstroK: 但第二種方式因為你速度不變 你的動能還是一樣
→ AstroK: 換句話是你不需要加能量進去來達成轉彎
→ AstroK: 其他人說的意思是 當你在轉彎(加速)時 你自己就不是個慣
→ AstroK: 性系 (因為在加速)
→ AstroK: 因此牛頓定律失效 然後你會看到些"違反"牛頓定律的現象 因
→ AstroK: 此讓你知道自己在加速中
謝謝您的解釋。
我卡住的點是，為甚麼一個系統在沒有能量介入的情況下，能夠自己改變運動方向?
※ 編輯: zzss2003 (36.235.176.168), 06/23/2018 16:57:45
推 Ashiev: 因為動能的定義是相對於靜止而言
→ Ashiev: 如果他不是質點，你給他能量讓他改變運動方向的同時
→ Ashiev: 也會給他轉動動能，轉動動能不會從動能上看出來
→ Ashiev: 我覺得應該是這樣吧，不要太相信我，我也不是很強QQ
→ yzfr6: 等我變成電子的時候，再告訴你
推 yw1002: 法拉弟效應吧？電磁波會受到magneto optic rotation
→ yw1002: https://en.wikipedia.org/wiki/Magneto-optic_effect
推 wsheep: 去認識一下相對論性原理應該能解決你的疑惑