ฟิสิกส์แม่เหล็กไฟฟ้าคืออะไร?

ฟิสิกส์แม่เหล็กไฟฟ้าพยายามอธิบายทั้งการทำงานร่วมกันของอนุภาคที่มีประจุไฟฟ้าและปรากฏการณ์แม่เหล็กในขณะที่เดิมคิดว่าจะแยกจากกันสนามแม่เหล็กและสนามแม่เหล็กได้รับการแสดงให้เห็นว่ามีความสัมพันธ์กันยกเว้นผลกระทบแรงโน้มถ่วงแรงแม่เหล็กไฟฟ้าจะควบคุมปฏิสัมพันธ์ตามธรรมชาติเกือบทั้งหมดที่สังเกตได้ด้วยตาเปล่าไม่ว่าฟิสิกส์แม่เหล็กไฟฟ้าจะเกี่ยวข้องกับพื้นฐานของสาขาฟิสิกส์อื่น ๆ หรือไม่นั้นเป็นหัวข้อของการวิจัยอย่างต่อเนื่อง

นักฟิสิกส์ชาวอังกฤษ James Clerk Maxwell แสดงให้เห็นในปี 1873 ว่ากระแสไฟฟ้าและแม่เหล็กเชื่อมโยงกันเขาแสดงให้เห็นว่าอนุภาคที่มีประจุมีปฏิสัมพันธ์กันอย่างไร แต่ยังรวมถึงวิธีการเคลื่อนย้ายประจุสร้างสนามแม่เหล็กสมมติฐานของเขาได้รับการยืนยันอย่างกว้างขวางจากการทดลองตั้งแต่นั้นมาฟิสิกส์แม่เหล็กไฟฟ้าได้ถูกมองว่าเป็นทฤษฎีเดียวมันเป็นตัวเป็นตนในชุดของกฎหมายสี่ฉบับที่เรียกว่าสมการของ Maxwell

มีกองกำลังพื้นฐานสี่ประการในธรรมชาติ mdash;แรงโน้มถ่วงไฟฟ้าแรงโน้มถ่วงนิวเคลียร์ที่แข็งแกร่งและกองกำลังนิวเคลียร์ที่อ่อนแอแต่ละช่วงใช้ในระยะทางทั้งหมดในอวกาศ แต่เช่นเดียวกับทุกสาขาวิทยาศาสตร์แรงแม่เหล็กไฟฟ้ามีช่วงที่มันครอบงำบนเครื่องชั่งที่มีขนาดใหญ่มากเช่นดาวและกาแลคซีแรงโน้มถ่วงครอบงำปฏิสัมพันธ์ระหว่างแม่เหล็กไฟฟ้ายังคงเกิดขึ้น แต่พวกมันถูกครอบงำด้วยแรงโน้มถ่วงในแง่หนึ่งฟิสิกส์แม่เหล็กไฟฟ้าก็คือ“ จมน้ำตาย”

ที่เกล็ดเล็กมากเช่นภายในนิวเคลียสของอะตอมเดียวแรงนิวเคลียร์ที่แข็งแกร่งจะครอบงำมันเป็นแรงที่รับผิดชอบในการรักษาโปรตอนไว้ในนิวเคลียสแม้ว่าแรงแม่เหล็กไฟฟ้ามีแนวโน้มที่จะผลักพวกมันออกจากกันสิ่งนี้ทำให้สเกลกลางที่ถูกครอบงำโดยฟิสิกส์แม่เหล็กไฟฟ้าส่วนใหญ่

ถึงแม้ว่าแรงแม่เหล็กไฟฟ้าจะโต้ตอบกับอนุภาคที่มีประจุแต่ละตัวแต่ละตัว แต่ก็มีความรับผิดชอบร่วมกันสำหรับการมีปฏิสัมพันธ์ที่ใหญ่ขึ้นเมื่ออิเล็กตรอนหนึ่งอะตอมผสมกับอิเล็กตรอนของอีกตัวหนึ่งโมเลกุลสามารถเกิดขึ้นได้โมเลกุลอาจมีเสถียรภาพมากกว่าอะตอมบางตัวนอกจากนี้โมเลกุลสามารถโต้ตอบกันในกระบวนการที่ควบคุมโดยฟิสิกส์แม่เหล็กไฟฟ้าการแลกเปลี่ยนโมเลกุลเหล่านี้เป็นพื้นฐานของเคมี

การพัฒนาล่าสุดในฟิสิกส์ได้ชี้ให้เห็นว่าแรงแม่เหล็กไฟฟ้าอาจเกี่ยวข้องกับกองกำลังพื้นฐานอื่น ๆกำลังนิวเคลียร์ที่อ่อนแอซึ่งรับผิดชอบการสลายตัวของกัมมันตภาพรังสีดูเหมือนจะแตกต่างจากแรงแม่เหล็กไฟฟ้าในสถานการณ์ประจำวันอย่างไรก็ตามที่อุณหภูมิสูงมากกองกำลังทั้งสองที่แตกต่างกันดูเหมือนจะรวมเข้าด้วยกันในสิ่งที่เรียกว่าแรงไฟฟ้านอกจากนี้แรงแม่เหล็กไฟฟ้าและแรงโน้มถ่วงดูเหมือนจะแตกต่างกันไปในอวกาศในลักษณะเดียวกันความเป็นไปได้ที่กองกำลังพื้นฐานทั้งหมดเกี่ยวข้องซึ่งได้รับความนิยมจากสตีเฟ่นฮอว์คิงนักฟิสิกส์ชาวอังกฤษและคนอื่น ๆ เรียกว่าทฤษฎีของทุกสิ่ง