Yerçekimi ve manyetik alanların nasıl çalıştığını gerçekten anlıyor muyuz?
Her şey sizin bilgi anlayışınıza bağlıdır.
Yerçekimi ve manyetizma teorilerimiz, evrenin büyüklüğünden çekirdekten neredeyse bir milyon kat daha küçük olaylara kadar sistemin temel fiziğini tanımlamamıza izin veriyor. İkinci fenomen, genellikle 10 ondalık basamağa kadar doğru tahminler yapabilen kuantum elektrodinamiğiyle açıklanır. Yerçekimi için, evreni ve kara deliğin yüzeyindeki evrim sürecini doğru bir şekilde tanımlayabiliriz.
Pratik bir bakış açısıyla, bu iki kuvveti neredeyse mükemmel bir şekilde anlıyor ve bunları mevcut en iyi ölçüm yeteneklerimizle açıklıyoruz.
Referans çerçevesinde hareketsiz olarak yerleştirilen yüklü parçacıklar, yukarıdaki şekilde gösterildiği gibi saf bir elektrik alanı üretir. Merkezden uzaklaştıkça, her bir küreden geçen elektrik alan çizgilerinin sayısı değişmez, bu nedenle kürenin yüzey alanının tersi azaldıkça elektrostatik kuvvet azalır. Uzay üç boyutlu ise, bu elektrostatik kuvvet ile yükler arasındaki mesafe arasındaki ilişkidir ve ters kare yasasını açıklar.
Bu elektrik alanı nereden geliyor? Kuantum elektrodinamik teorisi uygulanarak ayrıntılı olarak açıklanan bir kuantum olgusu olan elektromanyetik kuvvetten gelir. Her yüklü parçacık, tanıdık elektrostatik kuvveti oluşturmak için diğer yüklü parçacıklar arasında değiş tokuş edilen bir sanal foton bulutu ile çevrilidir. Bu, iki elektron arasında değiş tokuş edilen bu sanal parçacıklardan (dalga çizgileri) yalnızca birinin değişimini gösteren bir diyagramdır.
Manyetik alan, referans çerçevesinde gözlemlediğimiz şeydir ve elektrik alan bize göre bir hızda geçer. Bu yüklerin hareketine akım denir Akımın hızı sıfır olmadığı sürece tüm akımlar bir manyetik alan üretecektir. Bununla birlikte, manyetik alan esasen yeni bir manyetik alan değil, farklı referans çerçevelerinde görülen tanıdık bir elektrik alanıdır. Bir dereceye kadar, "elektromanyetik" alan anlayışımız mükemmeldir çünkü kuantum mekaniğinin sağlam bir temelidir.
Yerçekimi alanı çok farklı. Bunlara "alanlar" diyoruz çünkü bu Newton fiziğinin eski bir tanımıdır ve bize güneş sistemi ve yerel evren ile temas kurduğumuz şeylerin çoğunda iyi hizmetler sağlayabilir. Ancak bu yerçekimi hakkında düşünmenin doğru yolu değildir. Özünde ikisine de benzese de, ne bir alan ne de bir kuvvettir.
Genel görelilik, yerçekimini tanımlamak için en başarılı teorimizdir, ancak yalnızca saf bir geometrik teoridir, kuantum elektrodinamiğine benzeyen bir teori değil. Buna karşılık, 4 boyutlu uzay-zaman, yerçekimi ve deformasyonu tanımlayan bir "alan" tır, çünkü parçacıklar geometri boyunca düz bir çizgide hareket etmeye çalıştıklarında hızlanacaklardır. Aynı zamanda madde (ve enerji) de bu geometrik bozulmaları üretecektir. Genel görelilik, yerçekiminin gömülü olduğu efsanevi bir arka plan uzayından ziyade, dünya çizgisinin geometrisi hakkında bir teoridir. Genel göreliliğin en büyük kusuru, maddenin kütleçekimini nasıl oluşturduğunu bize tam olarak söyleyememesidir. Kuvvetin üretilme şeklini tanımlayan bildiğimiz diğer tek teori, kuantum alan teorisidir ve kuantum elektrodinamiği en başarılısıdır.
Benzer bir yerçekimi teorisi yok, bu yüzden maddenin yerçekimini nasıl ürettiğini gerçekten bilmiyoruz. Yerçekimi alanına uzay-zaman denildiği için, hayal etmemiz gereken şey uzay-zamanın "kaynağını", başka bir deyişle maddenin uzay-zamanı nasıl ürettiğini tanımlayan bir teori!
Bilgimiz hakkında metafizik bir soru sormak istiyorsanız, o zaman yerçekiminin neden var olduğu gibi en derin yerçekimi seviyesini gerçekten anlamıyoruz? Kuantum alanı mı? Zaman ve mekanın doğası nedir?
İnsan faaliyeti alanı söz konusu olduğunda, bu iki alan hakkında, gerçek ihtiyaçları çözmek için hiçbir zaman şu andan daha iyi bir teoriye sahip olamayacağımızı yeterince biliyoruz.
İlgili bilgiler genişletilmiş okuma
Elektromanyetik alan (elektromanyetik alan), yüklü parçacıkların hareketi ile üretilen fiziksel bir alandır. Elektromanyetik alandaki yüklü parçacıklar, elektromanyetik alanın kuvvetine maruz kalacaktır. Elektromanyetik alan ile yüklü parçacıklar (yük veya akım) arasındaki etkileşim Maxwell denklemleri ve Lorentz kuvvet yasası ile açıklanabilir.
Resim: Camın altındaki mıknatıs tarafından üretilen güçlü manyetik alanı hissedin ve camın üzerindeki ferromanyetik sıvı normal alan kararsızlığı gösterecektir.
Elektromanyetik alan, elektrik ve manyetik alanların bağlantısı olarak kabul edilebilir. Son analizde, elektrik alan elektrik yükleri tarafından, manyetik alan ise hareketli elektrik yükleri (akım) tarafından üretilir. Birleştirilmiş elektrik ve manyetik alanlar için, Faraday'ın elektromanyetik indüksiyon yasasına göre, elektrik alan zamana bağlı manyetik alan ile değişecek ve Maxwell-Amper denklemine göre, manyetik alan zamana bağlı elektrik alanı ile değişecektir. Bu şekilde, ışık dalgaları olarak da bilinen uzayda yayılan elektromanyetik dalgalar oluşur. Radyo dalgaları veya kızılötesi ışınlar daha düşük frekanslı elektromanyetik dalgalardır; ultraviyole ışık veya X-ışınları daha yüksek frekanslı elektromanyetik dalgalardır.
Referans
1. Wikipedia Ansiklopedisi
2. Astronomik terimler
3. astronomycafe- Dr. Odenwald's Yerçekimi- Çevirmek
İlgili herhangi bir içerik ihlali varsa, silmek için lütfen 30 gün içinde yazarla iletişime geçin
Lütfen yeniden basım için yetki alın ve bütünlüğü korumaya ve kaynağı belirtmeye dikkat edin
