전자기 물리학이란?

전자기 물리학은 전기적으로 하전 된 입자와 자기 현상의 상호 작용을 설명하려고합니다. 원래는 분리 된 것으로 생각되었지만, 전기장과 자기장은 관련이있는 것으로 나타났습니다. 중력 효과를 제외하고 전자기력은 육안으로 관찰 할 수있는 거의 모든 자연의 상호 작용을 제어합니다. 전자기 물리가 다른 물리 분야와 근본적으로 관련이 있는지 여부는 지속적인 연구 주제입니다.

영국 물리학 자 제임스 클러 크 맥스웰 (James Clerk Maxwell)은 1873 년에 전기와 자기가 연결되어 있음을 보여주었습니다. 그는 하전 입자가 서로 상호 작용하는 방법뿐만 아니라 이동 전하가 자기장을 만드는 방법을 보여주었습니다. 그의 가설은 이후 실험에 의해 광범위하게 확인되었다. 그 이후로 전자기 물리학은 단일 이론으로 여겨져왔다. 그것은 맥스웰 방정식 (Maxwell 's equations)으로 알려진 4 가지 법칙으로 구현되어있다.

본질적으로 전자기, 중력, 강한 핵, 약한 핵의 네 가지 기본 힘이 있습니다. 각각은 우주의 모든 거리에 적용되지만 모든 과학 분야와 마찬가지로 전자기력은 지배적 인 범위를 갖습니다. 별이나 은하와 같이 매우 큰 규모에서는 중력이 지배적입니다. 전자기 상호 작용은 여전히 ​​발생하지만 중력에 의해 압도됩니다. 어떤 의미에서 전자기 물리학은 익사합니다.

단일 원자의 핵 내에서와 같이 매우 작은 규모에서 강한 핵력이 우세합니다. 전자기력이 서로를 밀어내는 경향이 있더라도 핵 내부에 양성자를 유지하는 것은 힘입니다. 이것은 전자기 물리학에 의해 주로 지배되는 중간 규모를 남깁니다.

전자기력은 각각의 하전 입자와 개별적으로 상호 작용하지만, 더 큰 상호 작용을 총괄적으로 담당합니다. 한 원자의 전자가 다른 원자의 전자와 섞일 때 분자가 형성 될 수 있습니다. 분자는 일부 개별 원자보다 더 안정적 일 수 있습니다. 또한 분자는 전자기 물리학에 의해 근본적으로 지배되는 과정에서 서로 상호 작용할 수 있습니다. 이러한 분자 교환은 화학의 기초입니다.

물리학의 최근 발전은 전자기력이 다른 기본 힘과 관련 될 수 있다고 제안했다. 방사성 붕괴를 담당하는 약한 핵력은 일상적인 상황에서 전자기력과 매우 다른 것으로 보입니다. 그러나 극도로 높은 온도에서는 두 가지 고유 한 힘이 일렉트로 웨크 힘 (electroweak force)에 합쳐지는 것처럼 보입니다. 또한, 전자기력과 중력은 같은 방식으로 공간에서 변하는 것처럼 보입니다. 영국의 물리학 자 스티븐 호킹 (Stephen Hawking)과 다른 사람들에 의해 대중화 된 모든 기본 힘이 관련 될 가능성을 모든 것의 이론이라고합니다.