إذا أخذت فيزياء تمهيدية ، فقد تعلمت عن “القوى الأساسية”. يذهب شيء من هذا القبيل: جميع التفاعلات هي نتيجة لواحدة أو أكثر من خمس قوى أساسية: نووية قوية ، نووية ، جاذبية ، كهربائية ، والمغناطيسية. “القيام الفيزياء” ، ثم ، يعني تحديد القوى في اللعب.
هناك مشكلة ، على الرغم من ذلك ، ربما لم يتم ذكرها: تعتمد القوى التي تلاحظها على وجهة نظرك – “إطار المرجعي”. ابحث من النافذة. الأشجار ، المنازل ، المروج – إنها كلها ثابتة ، أليس كذلك؟ لكن انظر إلى نفس المكان من الفضاء وهو يتحرك ألف ميل في الساعة. بدا الأمر لا يزال لك من قبل لأنك كنت تتحرك معها.
لدينا نفس المشكلة مع الحقول الكهربائية والمغناطيسية. اعتمادًا على إطارك المرجعي ، يبدو أن ما يبدو أنه قوة مغناطيسية من بقعة واحدة هو قوة كهربائية من أخرى.
هل ذوبان عقلك بعد؟ فقط انتظر – يصبح حتى أغرب. لفهم ما يجري هنا ، دعونا نلقي نظرة أولاً على القوى الكهربائية والمغناطيسية في عزلة.
القوة الكهربائية
ترى كل هذه الأشياء من حولك؟ كل شئ. كل شيء مصنوع من ثلاثة أشياء فقط: البروتونات والإلكترونات والنيوترونات. هذا نوع من البرية عندما تفكر في ذلك. اثنان من هذه الجزيئات الأساسية لها شحنة كهربائية: الإلكترون المشحونة سلبا والبروتون الإيجابي.
إذا كان للكائن إلكترونات أكثر من البروتونات ، فسيكون له شحنة سالبة صافية. لذلك ، هذا جورب في المجفف الذي يربط بكل شيء؟ التقطت إلكترونات إضافية عن طريق فرك ضد الملابس الأخرى. إذا فقدت كائن الإلكترونات ، فسيكون له شحنة إيجابية.
يمكننا حساب القوة الإلكتروستاتيكية بين كائنين مشحونة بقانون كولوم. هذا يقول أن القوة بينهما تعتمد على ناتج رسومهم ومدى تفريقهم. لتوضيح ، قمت ببناء هذا contraption عالي التقنية أدناه ، والذي يحتوي على كتلتين صغيرتين من الرغوة معلقة على الأوتار. أعطيتهم كلاهما تهمة سلبية ، مما يعني أنهم سيصيبون بعضهم البعض. تحقق من ذلك:
