Hva er elektromagnetisk fysikk?

Elektromagnetisk fysikk søker å forklare både interaksjonen mellom elektrisk ladede partikler og magnetiske fenomener.Mens de opprinnelig ble antatt å være separate, har elektriske og magnetiske felt vist seg å være relatert.Bortsett fra gravitasjonseffekter, styrer den elektromagnetiske kraften nesten alle naturlige interaksjoner som kan observeres for det blotte øye.Hvorvidt elektromagnetisk fysikk er grunnleggende relatert til andre fysikkfelt er et tema for pågående forskning.

Den britiske fysikeren James Clerk Maxwell viste i 1873 at strøm og magnetisme var koblet sammen.Han demonstrerte ikke bare hvordan ladede partikler samhandler med hverandre, men også hvordan bevegelige ladninger skaper magnetfelt.Hans hypoteser har siden blitt omfattende bekreftet av eksperiment.Siden den gang har elektromagnetisk fysikk blitt sett på som en enkelt teori;Det er nedfelt i et sett med fire lover kjent som Maxwells ligninger.

Det er fire grunnleggende krefter i Nature Mdash;de elektromagnetiske, gravitasjonelle, sterke kjernefysiske og svake kjernefysiske kreftene.Hver gjelder over alle avstander i verdensrommet, men som alle vitenskapsfelt har den elektromagnetiske kraften et område der den dominerer.På veldig store skalaer, for eksempel med stjerner og galakser, dominerer tyngdekraften.Elektromagnetiske interaksjoner forekommer fortsatt, men de er overveldet av gravitasjonskraften;På en måte er elektromagnetisk fysikk "druknet ut."

I ekstremt små skalaer, for eksempel innenfor kjernen til et enkelt atom, dominerer den sterke atomkraften.Det er kraften som er ansvarlig for å holde protoner inne i kjernen, selv om den elektromagnetiske kraften har en tendens til å skyve dem fra hverandre.Dette etterlater en mellomliggende skala som i stor grad er dominert av elektromagnetisk fysikk.

Selv om den elektromagnetiske kraften samhandler med hver ladet partikkel hver for seg, er den samlet ansvarlig for større interaksjoner.Når elektroner av ett atom blander seg med elektronene til et annet, kan det danne et molekyl.Molekyler kan være mer stabile enn noen individuelle atomer.Videre kan molekyler samhandle med hverandre i en prosess som fundamentalt styres av elektromagnetisk fysikk.Disse molekylære utvekslingene er grunnlaget for kjemi.

Nyere utviklinger innen fysikk har antydet at den elektromagnetiske kraften kan være relatert til de andre grunnleggende kreftene.Den svake atomkraften, som er ansvarlig for radioaktivt forfall, ser ut til å være veldig forskjellig fra den elektromagnetiske kraften under hverdagslige omstendigheter.Ved ekstremt høye temperaturer ser det imidlertid ut til at de to distinkte kreftene smelter sammen i det som kalles Electroweak -kraften.Videre ser det ut til at de elektromagnetiske og gravitasjonskreftene varierer i verdensrommet på samme måte.Muligheten for at alle de grunnleggende kreftene er relatert, som har blitt popularisert av den britiske fysikeren Stephen Hawking og andre, kalles teorien om alt.