Hvad er elektromagnetisk fysik?

Elektromagnetisk fysik søger at forklare både interaktionen mellem elektrisk ladede partikler og magnetiske fænomener.Mens de oprindeligt blev antaget at være separate, har elektriske og magnetiske felter vist sig at være relateret.Bortset fra gravitationseffekter styrer den elektromagnetiske kraft næsten alle naturlige interaktioner, der kan observeres for det blotte øje.Hvorvidt elektromagnetisk fysik er grundlæggende relateret til andre fysikområder, er et emne med løbende forskning.

Den britiske fysiker James Clerk Maxwell viste i 1873, at elektricitet og magnetisme var knyttet.Han demonstrerede ikke kun, hvordan ladede partikler interagerer med hinanden, men også hvordan bevægelige ladninger skaber magnetiske felter.Hans hypoteser er siden blevet meget bekræftet af eksperiment.Siden da er elektromagnetisk fysik blevet betragtet som en enkelt teori;Det er legemliggjort i et sæt af fire love kendt som Maxwells ligninger.

Der er fire grundlæggende kræfter i naturen mdash;De elektromagnetiske, gravitations, stærke nukleare og svage nukleare kræfter.Hver anvender over alle afstande i rummet, men som alle videnskabelige felter har den elektromagnetiske kraft en rækkevidde, hvor den dominerer.På meget store skalaer, såsom med stjerner og galakser, dominerer tyngdekraften.Elektromagnetiske interaktioner forekommer stadig, men de er overvældede af tyngdekraften;På en måde er elektromagnetisk fysik "druknet ud."

Ved ekstremt små skalaer, såsom inden for kernen i et enkelt atom, dominerer den stærke atomkraft.Det er den kraft, der er ansvarlig for at holde protoner inde i kernen, selvom den elektromagnetiske kraft har en tendens til at skubbe dem fra hinanden.Dette efterlader en mellemskala, der stort set er domineret af elektromagnetisk fysik.

Selvom den elektromagnetiske kraft interagerer med hver ladet partikel individuelt, er den kollektivt ansvarlig for større interaktioner.Når elektroner fra en atom blandes med elektronerne fra en anden, kan der dannes et molekyle.Molekyler kan være mere stabile end nogle individuelle atomer.Endvidere kan molekyler interagere med hinanden i en proces, der grundlæggende styres af elektromagnetisk fysik.Disse molekylære udvekslinger er grundlaget for kemi.

Den seneste udvikling inden for fysik har antydet, at den elektromagnetiske kraft kan være relateret til de andre grundlæggende kræfter.Den svage atomkraft, der er ansvarlig for radioaktivt forfald, ser ud til at være meget forskellig fra den elektromagnetiske kraft under hverdagens omstændigheder.Ved ekstremt høje temperaturer ser det imidlertid ud til, at de to forskellige kræfter smelter sammen i det, der kaldes elektroweakkraften.Endvidere ser det ud til, at de elektromagnetiske og gravitationskræfter varierer i rummet på samme måde.Muligheden for, at alle de grundlæggende kræfter er relateret, som er blevet populariseret af den britiske fysiker Stephen Hawking og andre, kaldes teorien om alt.