Cos'è la fisica elettromagnetica?

La fisica elettromagnetica cerca di spiegare sia l'interazione di particelle caricate elettricamente che fenomeni magnetici.Sebbene originariamente si ritiene fossero separati, i campi elettrici e magnetici hanno dimostrato di essere correlati.Ad eccezione degli effetti gravitazionali, la forza elettromagnetica governa quasi tutte le interazioni naturali osservabili ad occhio nudo.Se la fisica elettromagnetica sia fondamentalmente correlata ad altri campi della fisica è un argomento di ricerca in corso.

Il fisico britannico James Clerk Maxwell mostrò nel 1873 che l'elettricità e il magnetismo erano collegati.Ha dimostrato non solo come le particelle caricate interagiscono tra loro, ma anche come le cariche mobili creano campi magnetici.Le sue ipotesi sono state ampiamente confermate dall'esperimento.Da allora, la fisica elettromagnetica è stata considerata una singola teoria;È incorporato in un insieme di quattro leggi note come equazioni di Maxwell.

Ci sono quattro forze fondamentali in Nature Mdash;Le forze nucleari elettromagnetiche, gravitazionali, nucleari e deboli.Ognuno si applica a tutte le distanze nello spazio, ma, come tutti i campi della scienza, la forza elettromagnetica ha un intervallo in cui domina.Su scale molto grandi, come con stelle e galassie, la gravità domina.Si verificano ancora interazioni elettromagnetiche, ma sono sopraffatte dalla forza gravitazionale;In un certo senso, la fisica elettromagnetica viene "annegata".

a scale estremamente piccole, come all'interno del nucleo di un singolo atomo, domina la forte forza nucleare.È la forza responsabile di mantenere i protoni all'interno del nucleo, anche se la forza elettromagnetica tende a separarli.Ciò lascia una scala intermedia che è in gran parte dominata dalla fisica elettromagnetica.

Anche se la forza elettromagnetica interagisce individualmente con ciascuna particella carica, è collettivamente responsabile di interazioni più grandi.Quando gli elettroni di un atomo si mescolano con gli elettroni di un altro, può formarsi una molecola.Le molecole possono essere più stabili di alcuni singoli atomi.Inoltre, le molecole possono interagire tra loro in un processo fondamentalmente governato dalla fisica elettromagnetica.Questi scambi molecolari sono la base della chimica.

Recenti sviluppi in fisica hanno suggerito che la forza elettromagnetica può essere correlata alle altre forze fondamentali.La debole forza nucleare, che è responsabile del decadimento radioattivo, sembra essere molto diversa dalla forza elettromagnetica in circostanze quotidiane.A temperature estremamente elevate, tuttavia, le due forze distinte sembrano fondersi insieme in quella che viene chiamata la forza di Electroweak.Inoltre, le forze elettromagnetiche e gravitazionali sembrano variare nello spazio allo stesso modo.La possibilità che tutte le forze fondamentali siano collegate, che è stata resa popolare dal fisico britannico Stephen Hawking e altri, è chiamata teoria di tutto.