الکترومغناطیس Electromagnetism

الکتریسیته و مغناطیس تا قرن نوزدهم دو پدیدهٔ جدا شمرده می‌شدند. آزمایش‌های اورستد و فاراده و سپس نظریهٔ جیمز کلرک ماکسول در دههٔ ۱۸۶۰ نشان داد این دو جلوه‌های یک نیرو هستند: بار ساکن میدان الکتریکی می‌سازد، بار متحرک میدان مغناطیسی، و میدان‌های متغیر یکدیگر را پدید می‌آورند.

معادلات ماکسول چه می‌گویند؟

ماکسول معادلاتی نوشت که همهٔ رفتار میدان‌های الکتریکی و مغناطیسی را در بر می‌گیرد؛ شکل امروزی آن‌ها در چهار معادله را بعدها هویساید به آن‌ها داد. از آن‌ها نتیجه شد که اختلال میدان‌ها به‌صورت موج در فضا منتشر می‌شود و سرعتش با سرعت نور برابر است. بدین ترتیب نور نوعی موج الکترومغناطیسی شناخته شد و طیف الکترومغناطیسی از امواج رادیویی تا پرتو گاما معنا یافت.

الکترومغناطیس در زندگی و جهان

• نیروی مسئول پیوند شیمیایی، سختی اجسام و اصطکاک است.
• اساس موتور، ژنراتور، رادیو و رایانه است.
• در آسمان، میدان مغناطیسی زمین از ما در برابر باد خورشیدی محافظت می‌کند و شفق محصول برهم‌کنش ذرات باردار با آن است.
• لکه‌های خورشیدی و شراره‌های خورشیدی پدیده‌های مغناطیسی‌اند.

الکترومغناطیس در فیزیک کوانتومی

در نظریهٔ کوانتومی، نیروی الکترومغناطیسی با مبادلهٔ فوتون منتقل می‌شود. نظریهٔ الکترودینامیک کوانتومی (QED) یکی از دقیق‌ترین نظریه‌های فیزیک است و الکترومغناطیس یکی از چهار نیروی بنیادی به شمار می‌آید.

پرسش‌های رایج

### الکترومغناطیس چیست؟
نیرویی که میان ذرات باردار وارد می‌شود و الکتریسیته و مغناطیس را یکپارچه می‌کند. نور هم نوعی موج الکترومغناطیسی است.

### چه کسی الکترومغناطیس را یکی کرد؟
جیمز کلرک ماکسول، با معادلاتی که در دههٔ ۱۸۶۰ منتشر کرد. او نشان داد نور خود موج الکترومغناطیسی است.

### تفاوت الکتریسیته و مغناطیس چیست؟
الکتریسیته به بار الکتریکی و میدان الکتریکی مربوط است و مغناطیس به بار متحرک و میدان مغناطیسی. هر دو جلوه‌های یک نیرو هستند و در حالت‌هایی به هم تبدیل می‌شوند.

### آیا الکترومغناطیس در فضا اهمیت دارد؟
بله؛ تقریباً همهٔ اطلاعاتی که از فضا دریافت می‌کنیم با امواج الکترومغناطیسی می‌رسد و میدان‌های مغناطیسی ستاره‌ها و سیاره‌ها بر محیط اطراف اثر می‌گذارند.