Gravitacija prieš magnetizmą
Gravitacinė jėga ir magnetinės jėgos yra dvi pagrindinės jėgos, kuriomis remiasi visata. Norint suprasti visatos mechaniką, labai svarbu pakankamai suprasti šias pagrindines jėgas. Gravitacija kartu su elektromagnetine jėga, silpna branduoline jėga ir stipria branduoline jėga sudaro keturias pagrindines visatos jėgas. Šios teorijos atlieka 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 teorijas, jų panašumus, jų atsiradimą visatoje ir galiausiai jų skirtumus.
Gravitacija
Gravitacija yra jėga, atsirandanti dėl bet kokios masės. Masė yra būtina ir pakankama gravitacijos sąlyga. Aplink bet kurią masę yra apibrėžtas gravitacinis laukas. Paimkite mases m1 ir m2, išdėstytas atstumu r viena nuo kitos. Gravitacinė jėga tarp šių dviejų masių yra G.m1.m2 / r^2, kur G yra universali gravitacinė konstanta. Kadangi neigiamų masių nėra, gravitacinė jėga visada yra patraukli. Atstumiančių gravitacinių jėgų nėra. Reikia pažymėti, kad gravitacinės jėgos taip pat yra abipusės. Tai reiškia, kad jėga m1, kurią veikia m2, yra lygi ir priešinga jėgai m2, kuri veikia m1.
Gravitacinis potencialas taške yra apibrėžiamas kaip masės vieneto darbo kiekis, kai jis iš begalybės atkeliamas į nurodytą tašką. Kadangi gravitacinis potencialas begalybėje yra lygus nuliui, o darbo kiekis, kurį reikia atlikti, yra neigiamas, gravitacinis potencialas visada yra neigiamas. Todėl bet kurio objekto gravitacinė potenciali energija taip pat yra neigiama.
Magnetizmas
Magnetizmas atsiranda dėl elektros srovių. Tiesus srovės laidininkas veikia jėgą, normalią srovei, kitam srovę nešantį laidininką, esantį lygiagrečiai pirmajam laidininkui. Kadangi ši jėga yra statmena krūvių srautui, tai negali būti elektrinė jėga. Vėliau tai buvo nustatyta kaip magnetizmas. Netgi nuolatiniai magnetai, kuriuos matome, yra pagrįsti srovės kilpa, kurią sukuria elektrono sukinys.
Magnetinė jėga gali būti patraukli arba atstumianti, tačiau tai visada yra abipusė. Magnetinis laukas veikia jėgą bet kokiam judančiam krūviui, tačiau stacionariems krūviams tai neturi įtakos. Judančio krūvio magnetinis laukas visada yra statmenas greičiui. Jėga, veikianti magnetinio lauko judantį krūvį, yra proporcinga krūvio greičiui ir magnetinio lauko krypčiai.
Kuo skiriasi magnetizmas ir gravitacija?
• Gravitacinės jėgos atsiranda dėl masės, o magnetizmas atsiranda dėl judančių krūvių.
• Magnetinės jėgos gali būti patrauklios arba atstumiančios, tačiau gravitacinės jėgos visada patrauklios.
• Gauso dėsnį pritaikius masėms, gaunamas bendras gravitacinis srautas per uždarą paviršių, kai masė yra uždara, tačiau taikant magnetus visada gaunamas nulis.
• Kadangi nėra magnetinių monopolių, bendras magnetinis srautas bet kuriame uždarame paviršiuje visada yra lygus nuliui.
