แรงโน้มถ่วงกับแม่เหล็ก
แรงโน้มถ่วงและแรงแม่เหล็กเป็นสองแรงพื้นฐานที่สุดที่จักรวาลสร้างขึ้น มันสำคัญมากที่จะต้องมีความเข้าใจเพียงพอในกองกำลังพื้นฐานเหล่านี้เพื่อที่จะเข้าใจกลไกของจักรวาล แรงโน้มถ่วงพร้อมกับแรงแม่เหล็กไฟฟ้า แรงนิวเคลียร์แบบอ่อน และแรงนิวเคลียร์แบบรุนแรงประกอบขึ้นเป็นกองกำลังพื้นฐานทั้งสี่ของจักรวาล ทฤษฎีเหล่านี้มีบทบาทสำคัญในสาขาต่างๆ เช่น จักรวาลวิทยา ทฤษฎีสัมพัทธภาพ กลศาสตร์ควอนตัม ดาราศาสตร์ ดาราศาสตร์ฟิสิกส์ ฟิสิกส์อนุภาค และเกือบทุกอย่างในจักรวาลที่รู้จัก ในบทความนี้ เราจะพูดถึงทฤษฎีเบื้องหลังแรงโน้มถ่วงและสนามแม่เหล็ก ความคล้ายคลึงกัน วิธีที่เกิดขึ้นในจักรวาล และความแตกต่างในที่สุด
แรงโน้มถ่วง
แรงโน้มถ่วงคือแรงที่เกิดขึ้นจากมวลใดๆ มวลเป็นเงื่อนไขที่จำเป็นและเพียงพอสำหรับแรงโน้มถ่วง มีสนามโน้มถ่วงกำหนดไว้รอบมวลใดๆ นำมวล m1 และ m2 มาวางไว้ในระยะ r จากกัน แรงโน้มถ่วงระหว่างมวลทั้งสองนี้คือ G.m1.m2 / r^2 โดยที่ G คือค่าคงที่โน้มถ่วงสากล เนื่องจากไม่มีมวลลบ แรงโน้มถ่วงจึงน่าสนใจเสมอ ไม่มีแรงโน้มถ่วงที่น่ารังเกียจ ต้องสังเกตว่าแรงโน้มถ่วงก็เหมือนกัน นั่นหมายถึงแรงที่ m1 กระทำต่อ m2 นั้นเท่ากันและตรงข้ามกับแรงที่ m2 กระทำต่อ m1
ศักย์โน้มถ่วง ณ จุดหนึ่งถูกกำหนดให้เป็นปริมาณงานที่ทำกับมวลหน่วยเมื่อนำมันจากอนันต์ไปยังจุดที่กำหนด เนื่องจากศักย์โน้มถ่วงที่ระยะอนันต์เป็นศูนย์ และเนื่องจากปริมาณงานที่ต้องทำเป็นลบ ศักย์โน้มถ่วงจึงเป็นลบเสมอดังนั้นพลังงานศักย์โน้มถ่วงของวัตถุใดๆ จึงเป็นลบ
แม่เหล็ก
สนามแม่เหล็กเกิดขึ้นจากกระแสไฟฟ้า ตัวนำพากระแสตรงออกแรงปกติกับกระแสบนตัวนำพากระแสอีกตัวหนึ่งที่วางขนานกับตัวนำตัวแรก เนื่องจากแรงนี้ตั้งฉากกับการไหลของประจุ จึงไม่สามารถเป็นแรงไฟฟ้าได้ สิ่งนี้ถูกระบุในภายหลังว่าเป็นแม่เหล็ก แม้แต่แม่เหล็กถาวรที่เราเห็นก็ยังอิงตามวงรอบปัจจุบันที่เกิดจากการหมุนของอิเล็กตรอน
แรงแม่เหล็กจะดึงดูดหรือน่ารังเกียจก็ได้ แต่สิ่งนี้มีร่วมกันเสมอ สนามแม่เหล็กออกแรงกระทำต่อประจุที่เคลื่อนที่ใดๆ แต่ประจุที่อยู่กับที่จะไม่ได้รับผลกระทบ สนามแม่เหล็กของประจุเคลื่อนที่จะตั้งฉากกับความเร็วเสมอ แรงที่กระทำต่อประจุเคลื่อนที่โดยสนามแม่เหล็กนั้นแปรผันตามความเร็วของประจุและทิศทางของสนามแม่เหล็ก
แม่เหล็กกับแรงโน้มถ่วงต่างกันอย่างไร
• แรงโน้มถ่วงเกิดขึ้นเนื่องจากมวลและสนามแม่เหล็กเกิดขึ้นเนื่องจากประจุเคลื่อนที่
• แรงแม่เหล็กจะดึงดูดหรือน่ารังเกียจก็ได้ แต่แรงโน้มถ่วงดึงดูดใจเสมอ
• การใช้กฎเกาส์กับมวลทำให้ฟลักซ์ความโน้มถ่วงทั้งหมดบนพื้นผิวปิดขณะที่มวลถูกปิดล้อม แต่สิ่งนี้ใช้กับแม่เหล็กจะให้ผลเป็นศูนย์เสมอ
• เนื่องจากไม่มีโมโนโพลแม่เหล็ก ฟลักซ์แม่เหล็กทั้งหมดบนพื้นผิวปิดใดๆ จึงเป็นศูนย์เสมอ