Asocierea elicoidală se datorează frecării

Din teorema de recurenţă a formulelor lui Frenet rezultă că singurele traiectorii ce pot fi parcurse de corpuri sunt elicele de un anumit ordin. Dar pentru că mişcarea pe o elice implică variaţie a impulsului, corpurile aflate într-un anumit domeniu al spaţiului vor căuta să se asocieze în aşa fel încât impulsul lor total să se conserve.

Să analizăm acum ce înseamnă faptul că nişte (două) corpuri „caută” să se asocieze. Spunem că două corpuri nu sunt asociate atunci când impulsul lor total variază. Şi, reciproc, spunem că două corpuri sunt asociate atunci când impulsul lor total este constant. Însă, dacă ne-am opri aici, am constata că ar fi posibil ca impulsul total al celor două corpuri să fie constant, dar momentul lor cinetic total să nu se conserve. Prin urmare, asocierea trebuie să fie specifică şi vom spune că două corpuri sunt asociate în impuls dacă impulsul lor total este constant şi vom spune că două corpuri sunt asociate în moment cinetic dacă momentul lor cinetic total este constant.

Mai departe să analizăm cum reuşesc două corpuri să se asocieze în impuls cu toate că ele se pot afla la distanţe astronomice unul faţă de celălalt. Ce legătură misterioasă există între două corpuri care „ştiu” că impulsul lor total nu se conservă? Cum comunică ele pentru a-şi armoniza mişcarea în vederea obţinerii unei configuraţii al cărei impuls total să se conserve? Evident, ele comunică numai şi numai prin câmpuri. Altfel nu au cum. Există un câmp între cele două corpuri care face legătura între ele în aşa fel încât impulsul lor total să se conserve. Până când vom putea identifica acest câmp cu vreunul cunoscut deja (precum ar fi câmpul gravitaţional sau câmpul magnetic), putem numi deocamdată acest câmp ca fiind câmpul de impuls, (desigur, prevestind prin aceasta şi noţiunea de câmp de moment cinetic).

Din acest raţionament ar trebui să rezulte că între două corpuri există câmp de impuls doar atât timp cât impulsul lor total nu se conservă şi că în momentul în care impulsul total al celor două corpuri a devenit constant, câmpul de impuls dintre cele două corpuri ar trebui să dispară. Aşa să fie oare? Păi, cu siguranţă este aşa, din moment ce aşa ne spune logica! Atunci să facem o mică recapitulare, concluzionând. Avem aşa: dacă impulsul total al unui sistem de două corpuri este variabil, atunci între cele două corpuri se află instalat un câmp de impuls, iar acest câmp de impuls există doar atât timp cât există variaţia impulsului total. Dacă ar fi să analizăm cantitativ situaţia, ar trebui să mai concluzionăm că intensitatea câmpului de impuls dintre două corpuri depinde de viteza de variaţie a impulsului lor total.

Aşadar, două corpuri care „caută” să se asocieze în impuls nu fac altceva decât caută să anuleze câmpul de impuls dintre ele. Dar oare cum reuşesc ele să anuleze câmpul de impuls? Avem un termen generic pentru asemenea procese: frecare. Numim frecare tot ceea ce duce la anularea unor variaţii, a unor câmpuri. Frecarea este cea care determină în acest fel stabilitatea unui sistem. Frecarea elimină energiile suplimentare care „încurcă” sistemul, reducând la minim energiile posibile în sistem. Disiparea energiilor prin frecare se manifestă printr-un transfer de căldură de la sistem la mediul exterior, iar acest transfer se manifestă prin radiaţie electromagnetică. În consecinţă, un sistem de corpuri va radia electromagnetic atâta timp cât câmpul său de impuls nu este nul. Şi cum radiaţia electromagnetică este cuantificată, rezultă că şi câmpul de impuls nu poate scădea (sau creşte) altfel decât prin salturi.

Mai mult, dacă am găsit o legătură între variaţiile câmpului de impuls şi radiaţia electromagnetică, înseamnă că am găsit (din nou) o legătură între mişcarea mecanică şi câmpul electromagnetic. De asemenea, aceste raţionamente ne obligă pur şi simplu să ne gândim serios la identificarea câmpului de impuls cu unul dintre câmpurile magnetic sau electric.