Wat is elektromagnetische fysica?

Elektromagnetische fysica wil zowel de interactie van elektrisch geladen deeltjes als magnetische fenomenen verklaren.Hoewel oorspronkelijk beschouwd als gescheiden, is aangetoond dat elektrische en magnetische velden gerelateerd zijn.Behalve voor zwaartekrachteffecten, regelt de elektromagnetische kracht bijna alle natuurlijke interacties waarneembaar voor het blote oog.Of elektromagnetische fysica fundamenteel gerelateerd is aan andere fysicagebieden, is een onderwerp van voortdurend onderzoek.

De Britse natuurkundige James Clerk Maxwell liet in 1873 zien dat elektriciteit en magnetisme met elkaar verbonden waren.Hij demonstreerde niet alleen hoe geladen deeltjes met elkaar omgaan, maar ook hoe bewegende ladingen magnetische velden creëren.Zijn hypothesen zijn sindsdien uitgebreid bevestigd door experiment.Sindsdien is elektromagnetische fysica beschouwd als een enkele theorie;Het is belichaamd in een set van vier wetten die bekend staan als de vergelijkingen van Maxwell.

Er zijn vier fundamentele krachten in de natuur mdash;De elektromagnetische, zwaartekracht, sterke nucleaire en zwakke nucleaire krachten.Elk is van toepassing op alle afstanden in de ruimte, maar, net als alle velden van de wetenschap, heeft de elektromagnetische kracht een bereik waarin hij domineert.Op zeer grote schalen, zoals met sterren en sterrenstelsels, domineert de zwaartekracht.Elektromagnetische interacties treden nog steeds op, maar ze worden overweldigd door de zwaartekracht;In zekere zin is elektromagnetische fysica 'overstemd'.

Op extreem kleine schalen, zoals binnen de kern van een enkel atoom, domineert de sterke nucleaire kracht.Het is de kracht die verantwoordelijk is voor het houden van protonen in de kern, hoewel de elektromagnetische kracht ze uit elkaar duwt.Dit laat een tussenliggende schaal achter die grotendeels wordt gedomineerd door elektromagnetische fysica.

Hoewel de elektromagnetische kracht afzonderlijk interageert met elk geladen deeltje, is het gezamenlijk verantwoordelijk voor grotere interacties.Wanneer elektronen van het ene atoom zich vermengen met de elektronen van een ander, kan zich een molecuul vormen.Moleculen kunnen stabieler zijn dan sommige individuele atomen.Bovendien kunnen moleculen met elkaar interageren in een proces dat fundamenteel wordt bestuurd door elektromagnetische fysica.Deze moleculaire beurzen vormen de basis van chemie.

Recente ontwikkelingen in de natuurkunde hebben gesuggereerd dat de elektromagnetische kracht mogelijk verband houdt met de andere fundamentele krachten.De zwakke nucleaire kracht, die verantwoordelijk is voor radioactief verval, lijkt heel anders te zijn dan de elektromagnetische kracht in alledaagse omstandigheden.Bij extreem hoge temperaturen lijken de twee verschillende krachten echter samen te fuseren in wat de Electroweak Force wordt genoemd.Bovendien lijken de elektromagnetische en zwaartekrachten op dezelfde manier in de ruimte te variëren.De mogelijkheid dat alle fundamentele krachten gerelateerd zijn, die populair zijn gemaakt door de Britse fysicus Stephen Hawking en anderen, wordt de theorie van alles genoemd.