Gravitace vs magnetismus
Gravitační síla a magnetické síly jsou dvě z nejzákladnějších sil, na kterých je vesmír postaven. Je velmi důležité mít dostatečné porozumění těmto základním silám, abychom pochopili mechaniku vesmíru. Gravitace spolu s elektromagnetickou silou, slabou jadernou silou a silnou jadernou silou tvoří čtyři základní síly vesmíru. Tyto teorie hrají zásadní roli v oblastech, jako je kosmologie, relativita, kvantová mechanika, astronomie, astrofyzika, částicová fyzika a téměř vše, co je ve známém vesmíru. V tomto článku probereme teorie gravitace a magnetismu, jejich podobnosti, jak se vyskytují ve vesmíru a nakonec jejich rozdíly.
Gravitace
Gravitace je síla, která vzniká v důsledku jakékoli hmotnosti. Hmotnost je nezbytnou a postačující podmínkou pro gravitaci. Kolem jakékoli hmoty je definováno gravitační pole. Vezměte hmotnosti m1 a m2 umístěné ve vzdálenosti r od sebe. Gravitační síla mezi těmito dvěma hmotami je G.m1.m2 / r^2, kde G je univerzální gravitační konstanta. Protože záporné hmoty nejsou přítomny, gravitační síla je vždy přitažlivá. Neexistují žádné odpudivé gravitační síly. Nutno podotknout, že gravitační síly jsou také vzájemné. To znamená, že síla, kterou m1 působí na m2, je stejná a opačná než síla, kterou m2 působí na m1.
Gravitační potenciál v bodě je definován jako množství práce vykonané na jednotkové hmotnosti při jejím přenesení z nekonečna do daného bodu. Protože gravitační potenciál v nekonečnu je nulový, a protože množství práce, kterou je třeba vykonat, je záporné, je gravitační potenciál vždy záporný. Proto je gravitační potenciální energie jakéhokoli objektu také záporná.
Magnetismus
Magnetismus vzniká v důsledku elektrických proudů. Přímý proud nesoucí vodič působí silou kolmou k proudu na jiný proud nesoucí vodič umístěný rovnoběžně s prvním vodičem. Protože tato síla je kolmá na tok nábojů, nemůže to být elektrická síla. To bylo později identifikováno jako magnetismus. Dokonce i permanentní magnety, které vidíme, jsou založeny na proudové smyčce vytvořené rotací elektronu.
Magnetická síla může být buď přitažlivá, nebo odpudivá, ale to je vždy vzájemné. Magnetické pole působí silou na jakýkoli pohybující se náboj, ale stacionární náboje nejsou ovlivněny. Magnetické pole pohybujícího se náboje je vždy kolmé na rychlost. Síla působící na pohybující se náboj magnetickým polem je úměrná rychlosti náboje a směru magnetického pole.
Jaký je rozdíl mezi magnetismem a gravitací?
• Gravitační síly vznikají v důsledku hmoty a magnetismus v důsledku pohybujících se nábojů.
• Magnetické síly mohou být přitažlivé nebo odpudivé, ale gravitační síly jsou vždy přitažlivé.
• Aplikováním Gaussova zákona na hmoty se získá celkový gravitační tok přes uzavřený povrch, když je hmota uzavřena, ale toto aplikované na magnety vždy dává nulu.
• Protože zde nejsou žádné magnetické monopóly, je celkový magnetický tok na jakémkoli uzavřeném povrchu vždy nulový.
