Różnica między grawitacją a magnetyzmem

Grawitacja a magnetyzm

Siła grawitacyjna i magnetyczna to dwie z najbardziej fundamentalnych sił, na których zbudowany jest wszechświat. Bardzo ważne jest posiadanie wystarczającego zrozumienia tych podstawowych sił, aby zrozumieć mechanikę wszechświata. Grawitacja wraz z siłą elektromagnetyczną, słabą siłą jądrową i silną siłą jądrową stanowią cztery podstawowe siły wszechświata. Teorie te odgrywają istotną rolę w takich dziedzinach, jak kosmologia, teoria względności, mechanika kwantowa, astronomia, astrofizyka, fizyka cząstek i prawie wszystko, co jest w znanym wszechświecie. W tym artykule omówimy teorie grawitacji i magnetyzmu, ich podobieństwa, sposób, w jaki występują we wszechświecie i wreszcie ich różnice.

Powaga

Grawitacja to siła występująca z powodu dowolnej masy. Masa jest koniecznym i wystarczającym warunkiem grawitacji. Wokół dowolnej masy zdefiniowane jest pole grawitacyjne. Weź masy m1 i m2 umieszczone w odległości r od siebie. Siła grawitacyjna między tymi dwiema masami wynosi G.m1.m2 / r ^ 2, gdzie G jest uniwersalną stałą grawitacyjną. Ponieważ masy ujemne nie są obecne, siła grawitacji jest zawsze atrakcyjna. Nie ma odpychających sił grawitacyjnych. Należy zauważyć, że siły grawitacyjne są również wzajemne. Oznacza to, że siła m1 działająca na m2 jest równa i przeciwna do siły m2 działającej na m1.

Potencjał grawitacyjny w punkcie jest definiowany jako ilość pracy wykonanej na masie jednostkowej podczas przenoszenia jej z nieskończoności do danego punktu. Ponieważ potencjał grawitacyjny w nieskończoności wynosi zero, a ponieważ ilość pracy, którą należy wykonać, jest ujemna, potencjał grawitacyjny jest zawsze ujemny. Dlatego grawitacyjna energia potencjalna dowolnego obiektu jest również ujemna.

Magnetyzm

Magnetyzm występuje z powodu prądów elektrycznych. Prosty przewód przewodzący prąd wywiera siłę normalną do prądu na inny przewód przewodzący prąd umieszczony równolegle do pierwszego przewodu. Ponieważ siła ta jest prostopadła do przepływu ładunków, nie może to być siła elektryczna. Zostało to później zidentyfikowane jako magnetyzm. Nawet magnesy stałe, które widzimy, oparte są na pętli prądowej utworzonej przez spin elektronu.

Siła magnetyczna może być atrakcyjna lub odpychająca, ale zawsze jest to wzajemne. Pole magnetyczne wywiera siłę na każdy ruchomy ładunek, ale nie ma to wpływu na ładunki stacjonarne. Pole magnetyczne poruszającego się ładunku jest zawsze prostopadłe do prędkości. Siła poruszającego się ładunku przez pole magnetyczne jest proporcjonalna do prędkości ładunku i kierunku pola magnetycznego.