Co to jest fizyka elektromagnetyczna?

Fizyka elektromagnetyczna ma na celu wyjaśnienie zarówno interakcji cząstek naładowanych elektrycznie, jak i zjawisk magnetycznych.Chociaż pierwotnie uważane są za osobne, wykazano, że pola elektryczne i magnetyczne są powiązane.Z wyjątkiem efektów grawitacyjnych siła elektromagnetyczna rządzi prawie wszystkimi naturalnymi interakcjami zaobserwowanymi dla nagiego oka.To, czy fizyka elektromagnetyczna jest zasadniczo związana z innymi dziedzinami fizyki, jest tematem ciągłych badań.

Brytyjski fizyk James Clerk Maxwell pokazał w 1873 r., Że energia elektryczna i magnetyzm były powiązane.Wykazał nie tylko, w jaki sposób naładowane cząsteczki oddziałują ze sobą, ale także w jaki sposób ruchy ładowania tworzą pola magnetyczne.Od tego czasu jego hipotezy zostały szeroko potwierdzone przez eksperyment.Od tego czasu fizyka elektromagnetyczna była uważana za pojedynczą teorię;Jest wcielony w zestaw czterech przepisów znanych jako równania Maxwella.

Istnieją cztery podstawowe siły w przyrodzie i mdash;Elektromagnetyczne, grawitacyjne, silne siły jądrowe i słabe.Każda z nich stosuje wszystkie odległości w przestrzeni, ale, podobnie jak wszystkie pola nauki, siła elektromagnetyczna ma zasięg, w którym dominuje.Na bardzo dużych skalach, takich jak gwiazdy i galaktyki, grawitacja dominuje.Nadal występują interakcje elektromagnetyczne, ale są one przytłoczone siłą grawitacyjną;W pewnym sensie fizyka elektromagnetyczna jest „zagłuszana”.

W wyjątkowo małych skalach, takich jak w jądrze pojedynczego atomu, dominuje silna siła jądrowa.Jest to siła odpowiedzialna za utrzymanie protonów w jądrze, mimo że siła elektromagnetyczna ma tendencję do ich rozdzielenia.Pozostawia to pośrednią skalę, która jest w dużej mierze zdominowana przez fizykę elektromagnetyczną.

Chociaż siła elektromagnetyczna oddziałuje z każdą naładowaną cząsteczką indywidualnie, jest wspólnie odpowiedzialna za większe interakcje.Gdy elektrony jednego atomu mieszają się z elektronami innej, może powstać cząsteczka.Cząsteczki mogą być bardziej stabilne niż niektóre indywidualne atomy.Ponadto cząsteczki mogą oddziaływać ze sobą w procesie zasadniczo rządzonym przez fizykę elektromagnetyczną.Te wymiany molekularne są podstawą chemii.

Ostatnie rozwój fizyki sugerują, że siła elektromagnetyczna może być powiązana z innymi siłami podstawowymi.Słaba siła jądrowa, która jest odpowiedzialna za rozkład radioaktywny, wydaje się być bardzo różny od siły elektromagnetycznej w codziennych okolicznościach.Jednak w wyjątkowo wysokich temperaturach dwie odrębne siły wydają się łączyć w tak zwaną siłę elektryczną.Ponadto siły elektromagnetyczne i grawitacyjne wydają się zmieniać przestrzeń w ten sam sposób.Możliwość powiązania wszystkich sił podstawowych, które zostały spopularyzowane przez brytyjskiego fizyka Stephena Hawkinga i innych, nazywa się teorią wszystkiego.