Гравитация срещу магнетизъм
Гравитационната сила и магнитните сили са две от най-основните сили, върху които е изградена Вселената. Много е важно да имаме достатъчно разбиране за тези основни сили, за да разберем механиката на Вселената. Гравитацията заедно с електромагнитната сила, слабата ядрена сила и силната ядрена сила съставляват четирите основни сили на Вселената. Тези теории играят жизненоважна роля в области като космологията, относителността, квантовата механика, астрономията, астрофизиката, физиката на частиците и почти всичко, което е в познатата вселена. В тази статия ще обсъдим теориите за гравитацията и магнетизма, техните прилики, как се случват във Вселената и накрая техните различия.
Земно притегляне
Гравитацията е силата, която възниква поради която и да е маса. Масата е необходимото и достатъчно условие за гравитацията. Има гравитационно поле, определено около всяка маса. Вземете маси m1 и m2, поставени на разстояние r една от друга. Гравитационната сила между тези две маси е G.m1.m2 / r ^ 2, където G е универсалната гравитационна константа. Тъй като отрицателните маси не присъстват, гравитационната сила винаги е привлекателна. Няма отблъскващи гравитационни сили. Трябва да се отбележи, че гравитационните сили също са взаимни. Това означава, че силата, която m1 упражнява върху m2, е равна и противоположна на силата, която m2 упражнява върху m1.
Гравитационният потенциал в дадена точка се дефинира като обемът на извършената работа върху единица маса при пренасянето му от безкрайност към дадената точка. Тъй като гравитационният потенциал в безкрайността е нула и тъй като количеството работа, което трябва да се извърши, е отрицателно, гравитационният потенциал винаги е отрицателен. Следователно, гравитационната потенциална енергия на всеки обект също е отрицателна.
Магнетизъм
Магнетизмът възниква поради електрически токове. Правоводът с прав ток упражнява сила, нормална на тока, върху друг токопроводящ проводник, поставен успоредно на първия проводник. Тъй като тази сила е перпендикулярна на потока от заряди, това не може да бъде електрическата сила. По-късно това беше определено като магнетизъм. Дори постоянните магнити, които виждаме, се основават на текущата верига, създадена от спина на електрона.
Магнитната сила може да бъде или привлекателна, или отблъскваща, но това винаги е взаимно. Магнитното поле упражнява сила върху всеки движещ се заряд, но неподвижните заряди не се влияят. Магнитно поле на движещ се заряд винаги е перпендикулярно на скоростта. Силата върху движещ се заряд от магнитно поле е пропорционална на скоростта на заряда и посоката на магнитното поле.
Каква е разликата между магнетизма и гравитацията?
• Гравитационните сили възникват поради масата, а магнетизмът се дължи на движещите се заряди.
• Магнитните сили могат да бъдат или привлекателни, или отблъскващи, но гравитационните сили винаги са привлекателни.
• Прилагането на закона на Гаус върху масите дава общия гравитационен поток върху затворената повърхност, тъй като масата е затворена, но това, приложено към магнитите, винаги дава нула.
• Тъй като няма магнитни монополи, общият магнитен поток върху която и да е затворена повърхност винаги е нула.
