Τι είναι η ηλεκτρομαγνητική φυσική;

Η ηλεκτρομαγνητική φυσική επιδιώκει να εξηγήσει τόσο την αλληλεπίδραση των ηλεκτρικά φορτισμένων σωματιδίων όσο και των μαγνητικών φαινομένων.Ενώ αρχικά θεωρείται ότι είναι ξεχωριστά, τα ηλεκτρικά και μαγνητικά πεδία έχουν αποδειχθεί ότι σχετίζονται.Εκτός από τις βαρυτικές επιδράσεις, η ηλεκτρομαγνητική δύναμη διέπει σχεδόν όλες τις φυσικές αλληλεπιδράσεις που παρατηρούνται στο γυμνό μάτι.Το αν η ηλεκτρομαγνητική φυσική σχετίζεται θεμελιωδώς με άλλους τομείς της φυσικής είναι ένα θέμα συνεχιζόμενης έρευνας.

Ο βρετανός φυσικός James Clerk Maxwell έδειξε το 1873 ότι η ηλεκτρική ενέργεια και ο μαγνητισμός συνδέθηκαν.Έδειξε όχι μόνο τον τρόπο με τον οποίο τα φορτισμένα σωματίδια αλληλεπιδρούν μεταξύ τους, αλλά και τον τρόπο με τον οποίο οι κινούμενες χρεώσεις δημιουργούν μαγνητικά πεδία.Οι υποθέσεις του έχουν επιβεβαιωθεί εκτενώς με πείραμα.Από τότε, η ηλεκτρομαγνητική φυσική έχει θεωρηθεί ως μία μόνο θεωρία.Είναι ενσωματωμένο σε ένα σύνολο τεσσάρων νόμων γνωστών ως εξισώσεις του Maxwell.

Υπάρχουν τέσσερις θεμελιώδεις δυνάμεις στη φύση mdash;Οι ηλεκτρομαγνητικές, βαρυτικές, ισχυρές πυρηνικές και αδύναμες πυρηνικές δυνάμεις.Ο καθένας ισχύει για όλες τις αποστάσεις στο διάστημα, αλλά, όπως και όλα τα πεδία της επιστήμης, η ηλεκτρομαγνητική δύναμη έχει ένα εύρος στην οποία κυριαρχεί.Σε πολύ μεγάλες κλίμακες, όπως με αστέρια και γαλαξίες, κυριαρχεί η βαρύτητα.Οι ηλεκτρομαγνητικές αλληλεπιδράσεις εξακολουθούν να εμφανίζονται, αλλά είναι συγκλονισμένες από τη βαρυτική δύναμη.Κατά μία έννοια, η ηλεκτρομαγνητική φυσική "πνίγεται".

σε εξαιρετικά μικρές κλίμακες, όπως μέσα στον πυρήνα ενός ενιαίου ατόμου, η ισχυρή πυρηνική δύναμη κυριαρχεί.Είναι η δύναμη που είναι υπεύθυνη για τη διατήρηση των πρωτονίων μέσα στον πυρήνα, παρόλο που η ηλεκτρομαγνητική δύναμη τείνει να τα απομακρύνει.Αυτό αφήνει μια ενδιάμεση κλίμακα που κυριαρχείται σε μεγάλο βαθμό από την ηλεκτρομαγνητική φυσική.Όταν τα ηλεκτρόνια ενός ατόμου αναμειγνύονται με τα ηλεκτρόνια ενός άλλου, ένα μόριο μπορεί να σχηματίσει.Τα μόρια μπορεί να είναι πιο σταθερά από ορισμένα ατομικά άτομα.Επιπλέον, τα μόρια μπορούν να αλληλεπιδρούν μεταξύ τους σε μια διαδικασία που βασικά διέπεται από ηλεκτρομαγνητική φυσική.Αυτές οι μοριακές ανταλλαγές αποτελούν τη βάση της χημείας.

Οι πρόσφατες εξελίξεις στη φυσική πρότειναν ότι η ηλεκτρομαγνητική δύναμη μπορεί να σχετίζεται με τις άλλες θεμελιώδεις δυνάμεις.Η αδύναμη πυρηνική δύναμη, η οποία είναι υπεύθυνη για τη ραδιενεργή αποσύνθεση, φαίνεται να είναι πολύ διαφορετική από την ηλεκτρομαγνητική δύναμη σε καθημερινές συνθήκες.Σε εξαιρετικά υψηλές θερμοκρασίες, ωστόσο, οι δύο ξεχωριστές δυνάμεις φαίνεται να συγχωνεύονται μαζί σε αυτό που ονομάζεται Electroweak Force.Επιπλέον, οι ηλεκτρομαγνητικές και βαρυτικές δυνάμεις φαίνεται να ποικίλλουν στο διάστημα με τον ίδιο τρόπο.Η πιθανότητα ότι όλες οι θεμελιώδεις δυνάμεις σχετίζονται, οι οποίες έχουν διαδοθεί από τον βρετανό φυσικό Stephen Hawking και άλλους, ονομάζεται θεωρία όλων.