Hvad er elektromagnetisk teori?
Einsteins teori om særlig relativitet beskriver magnetisme som biprodukt af elektrisk kraft.Derfor kan disse to kræfter betragtes som forskellige facetter af en mere grundlæggende kraft, som fysikere kalder elektromagnetisme.Elektromagnetisk teori beskriver en samling af sammenkoblede videnskabelige påstande, der bruges til at besvare spørgsmål om denne styrke.
Fysikere bruger felter som abstraktioner for at beskrive, hvordan et system påvirker omgivelserne.Det elektriske felt af et ladet objekt repræsenterer den kraft, som den ville udøve på en ladet partikel.Feltet er stærkere tættere på objektet, fordi elektrostatisk kraft falder, når afstanden mellem to ladninger øges.Magnetiske felter er på lignende måde defineret, bortset fra at de beskriver den kraft, der udøves på en bevægelig ladet partikel.
De mest basale ideer i elektromagnetisk teori er "et skiftende elektrisk felt genererer et magnetfelt" og "et skiftende magnetfelt genererer et magnetisk felt."Disse principper kvantificeres efter Maxwells ligninger, opkaldt efter James Clerk Maxwell, den skotske fysiker og matematiker, hvis arbejde i det 19. århundrede etablerede disciplinen ved at revolutionere, hvordan fysikere blev udtænkt af lys.Maxwells ligninger kastede også tidligere kendte forhold mdash;Coulombs lov og Biot-Savart Law Mdash;ind i markernes sprog.
En ladet partikel genererer et magnetfelt, når det bevæger sig, men magnetfeltet er vinkelret på partikelens bevægelse.Endvidere er den effekt, dette magnetfelt har på en anden bevægelig ladning, vinkelret på både feltet og bevægelsen af den anden ladning.Disse to kendsgerninger får endda basale problemer i elektromagnetisme til at kræve kompleks, tredimensionel ræsonnement.Historisk set skylder udviklingen af vektorer i matematik og videnskab meget af sine fremskridt til fysikernes arbejde, der prøver at abstrahere og forenkle brugen af elektromagnetisk teori.
I det 19. århundrede ændrede elektromagnetisk teori, hvordan fysikere forstod lys.Newton havde beskrevet lys med hensyn til partikler kaldet corpuskler, men Maxwell hævdede, at det var manifestationen af elektriske og magnetiske felter, der skubbede hinanden gennem rummet.I henhold til denne opfattelse er synligt lys, røntgenstråler, radar og mange andre fænomener alle iboende ens, hver en kombination af elektriske og magnetiske felter, der varierer ved en anden frekvens.Forskere kalder kontinuummet for alle sådanne bølger det elektromagnetiske spektrum.
Succesen med elektromagnetisk teori førte til sammenbruddet af resten af Newtonian Physics i det 20. århundrede.Einstein indså, at Maxwells teori krævede plads og tid til indbyrdes afhængige, forskellige koordinater for en fire-dimensionel rumtid.Desuden viste Einsteins relativitetsteori, at pladsen var buet, og tiden målt af en observatør adskiller sig fra den, der blev målt med en anden.Disse opdagelser var alle grundigt uforenelige med Newtons bevægelsesteori.Undersøgelsen af elektromagnetisme har således direkte eller indirekte ændret, hvordan fysikere forstår elektricitet, magnetisme, lys, rum, tid og tyngdekraft.