Il campo magnetico è un effetto relativistico
Se consideriamo due cariche in moto rettilineo ed uniforme con la stessa velocità e parallelamente, come nella figura, esse risentiranno di una coppia di forze magnetiche attrattive, in quanto ciascuna si muove nel campo prodotto dall'altra: le due cariche si comportano esattamente come due fili rettilinei percorsi da corrente continua nello stesso verso. Naturalmente c'è anche una forza di tipo elettrico (repulsiva e certamente preponderante rispetto a quella magnetica, almeno a velocità ordinarie).
Immaginiamo ora che il moto delle due cariche sia analizzato da
un osservatore in moto con la stessa velocità delle
cariche: l'effetto magnetico scompare e rimane solo
l'effetto elettrico, più precisamente un normale
effetto elettrostatico. Possiamo dunque immaginare che la
presenza del campo magnetico nel primitivo riferimento sia solo
un "effetto relativistico". Se teniamo conto che le
"correzioni relativistiche" sono dell'ordine di
v2/c2, ci rendiamo anche conto
della piccolezza di questo effetto: per velocità
"ordinarie", come per esempio la velocità degli
elettroni in un filo percorso da corrente (
10-4 m/s), l'ordine di grandezza di
v2/c2 (10-25) è troppo piccolo per poter
essere misurato se è contemporaneamente presente
l'effetto elettrico, e, se non ci fosse stata qualche altra
fortunata circostanza, probabilmente il campo magnetico prodotto
dalle cariche in moto non sarebbe mai stato scoperto.
Se ora consideriamo due fili percorsi da corrente nello stesso verso, non esiste alcun effetto elettrico (per il quasi perfetto bilanciamento degli effetti prodotti dalle cariche positive e da quelle negative presenti nel filo) e quindi la forza magnetica è l'intera forza presente. In questo caso è ancora vero che la forza magnetica è dovuta ad una correzione relativistica dell'ordine di 10-25, ma ora la forza magnetica è l'unico effetto presente, per la compensazione degli effetti elettrici, e quindi risulta misurabile, in quanto non oscurata da effetti molto più intensi, ed è proprio dall'interazione tra fili percorsi da corrente che, come sappiamo, è nato il magnetismo.
Possiamo perciò concludere che il perfetto bilanciamento degli effetti elettrici nei fili percorsi da corrente ha permesso di rilevare effetti relativistici, anche a velocità estremamente basse, nonostante, ovviamente, i fisici del tempo non sapessero che era questo che stavano studiando. E questa è la ragione per cui, quando la relatività fu scoperta, non ci fu bisogno di modificare le leggi dell'elettromagnetismo: esse, a differenza di quelle della meccanica, erano già corrette fino ad una precisione dell'ordine di v2/c2.