Gravity vs Magnetism
Gravitationskraft och magnetiska krafter är två av de mest fundamentala krafterna som universum bygger på. Det är mycket viktigt att ha en tillräcklig förståelse för dessa fundamentala krafter för att förstå universums mekanik. Tyngdkraften tillsammans med elektromagnetisk kraft, svag kärnkraft och stark kärnkraft utgör de fyra grundläggande krafterna i universum. Dessa teorier spelar en viktig roll inom områden som kosmologi, relativitet, kvantmekanik, astronomi, astrofysik, partikelfysik och nästan allt som finns i det kända universum. I den här artikeln kommer vi att diskutera teorierna bakom gravitation och magnetism, deras likheter, hur de uppstår i universum och slutligen deras skillnader.
Gravity
Gravity är den kraft som uppstår på grund av någon massa. Massa är det nödvändiga och tillräckliga villkoret för gravitationen. Det finns ett gravitationsfält definierat runt vilken massa som helst. Ta massorna m1 och m2 placerade på avstånd r från varandra. Gravitationskraften mellan dessa två massor är G.m1.m2 / r^2 där G är den universella gravitationskonstanten. Eftersom negativa massor inte är närvarande är gravitationskraften alltid attraktiv. Det finns inga frånstötande gravitationskrafter. Det måste noteras att gravitationskrafter också är ömsesidiga. Det betyder att kraften m1 utövar på m2 är lika stor och motsatt kraften m2 utövar på m1.
Gravitationspotentialen vid en punkt definieras som mängden arbete som utförs på en massaenhet när den förs från oändligheten till den givna punkten. Eftersom gravitationspotentialen i oändligheten är noll, och eftersom mängden arbete som måste utföras är negativ, är gravitationspotentialen alltid negativ. Därför är gravitationspotentialenergin för alla föremål också negativ.
Magnetism
Magnetism uppstår på grund av elektriska strömmar. En rak strömförande ledare utövar en kraft vinkelrätt mot strömmen på en annan strömförande ledare placerad parallellt med den första ledaren. Eftersom denna kraft är vinkelrät mot flödet av laddningar kan detta inte vara den elektriska kraften. Detta identifierades senare som magnetism. Även de permanentmagneter vi ser är baserade på strömslingan som skapas av elektronens spinn.
Den magnetiska kraften kan vara antingen attraktiv eller frånstötande, men det är alltid ömsesidigt. Ett magnetfält utövar en kraft på alla rörliga laddningar, men stationära laddningar påverkas inte. Ett magnetfält för en rörlig laddning är alltid vinkelrätt mot hastigheten. Kraften på en laddning i rörelse av ett magnetfält är proportionell mot laddningshastigheten och magnetfältets riktning.
Vad är skillnaden mellan magnetism och gravitation?
• Gravitationskrafter uppstår på grund av massa och magnetism uppstår på grund av rörliga laddningar.
• Magnetiska krafter kan vara antingen attraktiva eller frånstötande, men gravitationskrafter är alltid attraktiva.
• Att tillämpa Gauss lag på massor ger det totala gravitationsflödet över den slutna ytan när massan är innesluten, men detta applicerat på magneterna ger alltid noll.
• Eftersom det inte finns några magnetiska monopoler är det totala magnetiska flödet över en stängd yta alltid noll.
