Gravitacija prieš magnetizmą
Gravitacinė jėga ir magnetinės jėgos yra dvi pagrindinės jėgos, kuriomis grindžiama visata. Labai svarbu turėti pakankamai supratimo apie šias pagrindines jėgas, kad suprastum visatos mechaniką. Gravitacija kartu su elektromagnetine jėga, silpna branduolinė jėga ir stipri branduolinė jėga sudaro keturias pagrindines visatos jėgas. Šios teorijos vaidina gyvybiškai svarbų vaidmenį tokiose srityse kaip kosmologija, reliatyvumas, kvantinė mechanika, astronomija, astrofizika, dalelių fizika ir beveik viskas, kas yra žinomoje visatoje. Šiame straipsnyje aptarsime gravitacijos ir magnetizmo srities teorijas, jų panašumus, tai, kaip jos pasitaiko visatoje, ir galiausiai jų skirtumus.
Gravitacija
Sunkumas yra jėga, atsirandanti dėl bet kokios masės. Masė yra būtina ir pakankama gravitacijos sąlyga. Aplink bet kurią masę apibrėžtas gravitacinis laukas. Paimkite m1 ir m2 mases, išdėstytas r atstumu vienas nuo kito. Gravitacinė jėga tarp šių dviejų masių yra G.m1.m2 / r ^ 2, kur G yra universali gravitacijos konstanta. Kadangi neigiamų masių nėra, gravitacinė jėga visada yra patraukli. Nėra atstumiančių gravitacinių jėgų. Reikia pažymėti, kad gravitacinės jėgos taip pat yra abipusės. Tai reiškia, kad jėga, kurią m2 daro m2, yra lygi ir priešinga jėgai m2, kurią daro m1.
Gravitacinis potencialas taške apibrėžiamas kaip masės vieneto atlikto darbo kiekis, kai jis perkeliamas iš begalybės į nurodytą tašką. Kadangi gravitacinis potencialas begalybėje yra lygus nuliui, o kadangi darbo kiekis turi būti neigiamas, gravitacinis potencialas visada yra neigiamas. Todėl bet kurio objekto gravitacinė potencialo energija taip pat yra neigiama.
Magnetizmas
Magnetizmas atsiranda dėl elektros srovių. Tiesios srovės laidininkas daro jėgą, normalią kitai srovei, lygiagrečiai pirmajam laidininkui. Kadangi ši jėga yra statmena krūvių srautui, tai negali būti elektrinė jėga. Vėliau tai buvo įvardyta kaip magnetizmas. Net nuolatiniai magnetai, kuriuos matome, yra pagrįsti srovės kilpa, kurią sukuria elektrono sukimasis.
Magnetinė jėga gali būti patraukli arba atstumianti, tačiau tai visada yra abipusė. Magnetinis laukas veikia bet kokį judantį krūvį, tačiau stacionariems krūviams tai neturi įtakos. Judančio krūvio magnetinis laukas visada yra statmenas greičiui. Magnetinio lauko judančio krūvio jėga yra proporcinga įkrovos greičiui ir magnetinio lauko krypčiai.
Kuo skiriasi magnetizmas ir gravitacija?
• Gravitacinės jėgos atsiranda dėl masės, o magnetizmas - dėl judančių krūvių.
• Magnetinės jėgos gali būti patrauklios arba atstumiančios, tačiau gravitacinės jėgos visada yra patrauklios.
• Taikant Gauso dėsnį masėms, gaunamas bendras gravitacijos srautas per uždarą paviršių, kai masė yra uždara, tačiau tai taikoma magnetams visada gaunama nulis.
• Kadangi nėra magnetinių monopolių, bendras magnetinis srautas virš bet kurio uždaro paviršiaus visada yra lygus nuliui.
