Електромагнитната сила е една от четирите фундаментални сили на природата

Електромагнитната мощ е една от четирите фундаментални сили на природата и евентуално е тази, с която се сблъсквате най-често

Емил Василев преди 27 секунди 5 Сподели

Най-четени

IT НовиниДаниел Десподов - 17:12 | 16.05.2023

Най-големият в света аероплан за първи път изстрелва първообраз на хиперзвукова ракета

IT НовиниДаниел Десподов - 17:29 | 17.05.2023

DARPA подготвя тестванията на първообраз на напълно нов тип аероплан без обичайно външно ръководство

ТелефониДаниел Десподов - 11:41 | 17.05.2023

Гугъл приготвя нова функционалност, която трансформира Android смарт телефоните във видеорегистратори

Емил Василевhttps://www.kaldata.com/

Електромагнитната мощ е една от главните сили на природата и е най-важната за актуалния свят, въпреки че множеството от нас евентуално я одобряват за даденост.

Като една от четирите фундаментални сили в общоприетия си модел, тя е в центъра на научните проучвания от епохи, като още античните са разбирали, че резултати като статичното електричество са част от нещо по-голямо. Това е мощ, която е на всички места към нас и взе участие в необятен набор от ежедневни феномени – от придвижването на електроните в проводниците през държанието на магнитите до самата светлина, която виждаме. Разбирането на свойствата на тази мощ е от решаващо значение за разбирането на всичко – от държанието на субатомните частици до структурата на електронните устройства.

От най-малките субатомни частици до най-големите структури във Вселената, електромагнитната мощ играе жизненоважна роля в оформянето на света към нас. Чрез по-задълбоченото схващане на тази мощ можем да придобием визия за държанието на материята и силата, което може да ни помогне да разберем по-добре света и да създаваме нови технологии, които могат да бъдат от изгода за всички нас.

Какво съставлява електромагнитната мощ?

Електромагнитната мощ е една от четирите фундаментални сили на природата, дружно със мощната нуклеарна мощ, слабата нуклеарна мощ и гравитацията. Тя е виновна за взаимоотношението сред електрически заредени частици, като протони, електрони и йони.

Значението на електромагнитната мощ във физиката не би трябвало да бъде подценявано, тъй като тя играе роля в съвсем всички феномени, които следим в света към нас. Тя е виновна за държанието на електрическите и магнитните полета, които участват във всичко – от ударите на мълниите до работата на моторите и генераторите.

Освен това електромагнитната мощ е виновна за държанието на светлината и други форми на електромагнитно лъчение, като радиовълни, микровълни и рентгенови лъчи.

На субатомно равнище електромагнитната мощ е виновна за държанието на заредените частици в атомите и молекулите. Тази мощ дефинира структурата на атомите и химичните свойства на детайлите, като разрешава образуването на химични връзки, които държат молекулите дружно.

Без електромагнитната мощ не би било допустимо да се образуват молекули и не би била допустима комплицираната химия, която е нужна за живота, какъвто го познаваме през днешния ден.

Едно от най-значимите приложения на електромагнитната мощ е в електрониката и информационните технологии. Чрез манипулиране на електрическите и магнитните полета можем да сътворяваме и направляваме потока от електрони, което ни разрешава да сътворяваме схеми и устройства, които правят комплицирани калкулации и предават информация на огромни дистанции. От мобилните телефони до спътниците – електромагнитната мощ играе жизненоважна роля в нашата модерна софтуерна инфраструктура.

Електромагнитната мощ играе решаваща роля и в доста други области на физиката, в това число физиката на обикновените частици, астрофизиката и космологията. Тя е виновна за държанието на заредените частици в наличието на магнитни полета, което е значимо за разбирането на феномени като полярното зарево, както и за проучването на ускорителите на частици.

Накратко, тя е съвсем на всички места и по някакъв метод взе участие в съвсем всичко, което вършим.

С какви доказателства разполагаме за електромагнитната мощ?

Доказателствата за съществуването на електромагнитната мощ са многочислени и са трупани в продължение на епохи на научни проучвания. Някои от най-ранните доказателства за съществуването на електромагнитната мощ датират от античните гърци, които следили, че триенето на избрани материали може да сътвори статично електричество.

По-късно това наблюдаване е проучено и доразвито от учени като Бенджамин Франклин, който организира опити с електрически заряди и основава концепцията за позитивен и негативен заряд.

Друго основно доказателство за съществуването на електромагнитната мощ е държанието на заредените частици в наличието на електрическо или магнитно поле. Например електрически заредените частици могат да бъдат ускорени от електрическо поле, до момента в който магнитно заредените частици (т.е. тези с магнитен момент) могат да бъдат отклонени от магнитно поле. Поведението на тези частици е в сходство с предсказанията на електромагнитната доктрина.

Освен това електромагнитната мощ е директно следена и изучавана посредством опити, включващи електромагнетизъм, като да вземем за пример потреблението на магнитни полета в ускорители на частици за проучване на държанието на субатомни частици. Електромагнитната мощ е виновна и за явлението електромагнитно лъчение, в това число забележима светлина, рентгенови лъчи и радиовълни, които могат да бъдат следени и измервани посредством разнообразни пробни способи.

Кой открива електромагнитната мощ?

Невъзможно е да се каже кой е тъкмо „ разкрил “ електромагнитната мощ, защото тя е фундаментална мощ, която постоянно е съществувала и то напълно явно в природата.

Въпреки това проучването на електричеството и магнетизма, които са двете феномени, съставляващи електромагнитната мощ датира от антични времена. Древните гърци са били наясно със статичното електричество, а китайските военни са употребявали магнитни компаси още през 3-ти век.

По-съвременното изясняване на електромагнитната мощ се приписва на няколко учени в историята, само че един от най-ранните модерни учени, които в действителност се свързват с нея е Уилям Гилбърт. Британски доктор и натурфилософ през 16-ти век, Гилбърт организира задълбочени проучвания върху магнетизма и електричеството и е първият, който употребява термините „ електрическа мощ “, „ електрическо привличане “ и „ магнитен полюс “, с цел да опише явлението привличане сред наелектризирани тела.

През 18-ти век френският физик Шарл-Огюстен дьо Кулон формулира закона на Кулон, който разказва електростатичното взаимоотношение сред електрически заредени частици. Той е и първият, който открива, че силата на електромагнитната мощ сред два заряда е пропорционална на творбата на съответните им заряди и назад пропорционална на квадрата на дистанцията посред им.

И въпреки че известните легенди в Съединени американски щати означават Бенджамин Франклин като „ изобретател “ на електричеството (или най-малко на връзката му с мълниите), това в действителност не е по този начин. Връзката сред мълнията и електричеството е била обсъждана доста преди опита с хвърчилото на Франклин, само че той се е интересувал повече от това по какъв начин да защищити дървените къщи от запалване при удар от гръмотевица. Експериментът му с хвърчило, употребяващо железен ключ като проводник е по-скоро за създаване на ранна форма на мълниеприемник, който да води електричеството от мълниите надалеч от дървените постройки тогава.

Друг огромен принос за разбирането на електромагнитната мощ има английският физик Майкъл Фарадей, който открива електромагнитната индукция – основно изобретение, което оказва помощ за зареждането на електрически мотори и генератори.

Много други учени способстват за последователното схващане на електромагнитната мощ чак до наши дни, като Алберт Айнщайн и Ричард Файнман са двама от хората с максимален принос за това през 20-ти век.

По какво електромагнитната мощ се разграничава от електричеството?

Електричеството се отнася до потока придвижване на електрически заряд, нормално през проводник. Движението на електрическия заряд основава магнитно поле, а взаимоотношението сред електрическите заряди и магнитните полета поражда електромагнитната мощ.

Електромагнитната мощ е фундаментална естествена мощ, която разказва взаимоотношението сред електрически заредени частици като електрони и протони, както и държанието на електрическите и магнитните полета.

По създание електричеството е събитие, което поражда от придвижването на електрическия заряд, до момента в който електромагнитната мощ е фундаментална мощ, която разказва взаимоотношенията сред електрически заредените частици. Въпреки че двете са тясно свързани, електричеството и електромагнитната мощ са две разнообразни неща и не би трябвало да се преглеждат като синоними.

Каква е разликата сред електромагнитната мощ и електромагнитното лъчение?

Подобно на електричеството и електромагнитната мощ, които са обособени, само че свързани понятия, електромагнитното лъчение е надълбоко обвързвано с електромагнитната мощ, само че не е едно и също нещо.

Електромагнитната мощ се поражда от взаимоотношението сред електрически заредени частици. Тя може да бъде както привличаща, по този начин и отблъскваща, и е причина за необятен набор от феномени – от държанието на атомите и молекулите до свойствата на материалите и действието на електронните устройства.

От друга страна, електромагнитното лъчение се отнася до вълните или частиците сила, които се получават при придвижването на електрически заредени частици. Примери за електромагнитно лъчение са радиовълните, микровълните, инфрачервеното лъчение, забележимата светлина, ултравиолетовите лъчи, рентгеновите лъчи и гама лъчите. Електромагнитното лъчение се характеризира с дължината на вълната или честотата си и с амплитудата си и може да има необятен набор от резултати върху материята, в това число нагряване, йонизация и химични реакции.

И по този начин, електромагнитното лъчение е по-добре да се преглежда като разследване от действието на електромагнитната мощ, по-конкретно вълните или частиците сила, получени от придвижването на заредените частици под въздействието на електромагнитната мощ.

Кои частици предават електромагнитната мощ?

Електромагнитната мощ се предава посредством частици, наречени фотони.

Фотоните са обикновени частици, които нямат електрически заряд, нямат маса неподвижен и се движат със скоростта на светлината във вакуум.

Фотоните се образуват, когато електрично заредена парченце, да вземем за пример електрон, минава от по-високо енергийно равнище към по-ниско енергийно равнище. Този развой се назовава лъчение на фотони. Обратно, фотоните могат да бъдат погълнати от заредени частици, което ги кара да преминат на по-високо енергийно равнище.

Те постоянно се назовават „ частици светлина “, защото са виновни за преместването на електромагнитното лъчение, в това число забележимата светлина, радиовълните и рентгеновите лъчи. Повече от всичко друго, това е единственият главен притежател на мощ, който можем ясно да „ забележим “, защото фотоните са повода, заради която въобще можем да виждаме.

Фотоните също по този начин играят решаваща роля в необятен набор от феномени, в това число фотосинтезата и генерирането на електрическа сила в слънчевите кафези. Техните неповторими свойства също по този начин разрешиха на учените да реализират по-дълбоко схващане на природата на светлината и държанието на материята на квантово равнище.

Колко мощна е електромагнитната мощ?

Силата на електромагнитната мощ има голямо въздействие в всекидневието, защото тя безусловно господства над гравитацията и слабите и мощните нуклеарни сили.

Това е обвързвано и с една основна характерност на електромагнитната мощ, а точно, че нейното въздействие може да се популяризира на доста огромни дистанции, за разлика от мощните и слабите нуклеарни сили, които могат да оказват въздействие единствено в субатомни мащаби.

Това обаче не значи, че електромагнитната мощ не е мощна в квантов мащаб.

Силата на електромагнитната мощ се дефинира от константата на свързване, която е мярка за силата на взаимоотношението сред заредените частици. Стойността на константата на свързване е почти 1/137, което прави електромагнитната мощ доста по-силна от слабата и мощната нуклеарна мощ при сили от всекидневието.

Как се е формирала електромагнитната мощ?

Смята се, че електромагнитната мощ се е зародила в най-ранните стадии на Вселената, малко след Големия гърмеж. По това време Вселената е била извънредно гореща и плътна, а частиците ѝ са били в положение на висока сила и интензивна интензивност.

Космолозите считат, че електромагнитната мощ е зародила от единна мощ, известна като електрослаба мощ. Тази мощ е била композиция от електромагнитната мощ и слабата нуклеарна мощ, която е виновна за някои типове радиоактивен разпад.

С охлаждането и разширението на Вселената електрослабата мощ претърпява развой, прочут като нарушение на симетрията, вследствие на което се разделя на две обособени сили: електромагнитна мощ и слаба нуклеарна мощ.

Този развой е настъпил към 10-10 секунди след Големия гърмеж, когато температурата на Вселената е спаднала под сериозен предел, прочут като електрослаба канара, който се прави оценка на към 100 милиарда електронволта (GeV). От позиция на температурата това би било към 1015  Келвина.

Какво към момента не знаем за електромагнитната мощ?

Въпреки че електромагнитната мощ е добре разбрана и играе съществена роля в държанието на материята, във физиката към момента има някои открити въпроси, свързани с нейните свойства и взаимоотношения.

Един от най-големите отворени въпроси във физиката е по какъв начин да се съчетае електромагнитната мощ с гравитацията, която е друга фундаментална мощ, ръководеща държанието на материята в по-голям мащаб. Макар да е потвърдено, че другите две фундаментални сили – мощната и слабата нуклеарна мощ се сливат в една-единствена електрослаба мощ при високите сили, съществуващи директно след Големия гърмеж, опитите за сливане на тази мощ с гравитацията до момента са били несполучливи.

Друг забранен въпрос е този за тъмната материя. Учените считат, че във Вселената има доста повече материя, в сравнение с може да се изясни с следената забележима материя. Смята се, че тази „ тъмна материя “ взаимодейства едва с естествената материя и постоянно се счита за главен претендент за нова физика оттатък общоприетия модел. Не е ясно дали електромагнитната мощ би взаимодействала по някакъв метод с тъмната материя, защото до момента не е следено взаимоотношение.

В по-практичен проект, при доста високи сили, каквито се срещат в ускорителите на частици, електромагнитната мощ може да прояви ненадейно държание, което не е добре разбрано. Друг неуреден проблем е теорията на квантовата електродинамика, която разказва държанието на електромагнитната мощ със забележителна акуратност, само че към момента има някои фини резултати, които е мъчно да бъдат изцяло разбрани и изчислени.

Един подобен резултат е изместването на Ламб, което се отнася до малко отклоняване в енергийните равнища на водородните атоми, породено от взаимоотношението сред електрона и електромагнитното поле.

Като цяло, въпреки че електромагнитната мощ е измежду най-разбраните от четирите фундаментални сили, тя към момента дава обещание да разкрие и изследва още секрети. И като се има поради смисъла на електромагнитната мощ за задвижването на огромна част от нашите модерни технологии, имаме всички учредения да се надяваме, че по-нататъшните открития ще ни отведат даже по-далеч, в сравнение с сме считали за допустимо.