Как заряженные частицы взаимодействуют друг с другом?

Как мы знаем, заряженные частицы имеют полярность, и одноименные заряды отталкиваются, а разноименные притягиваются друг к другу, и у нас есть закон Кулона, чтобы найти эту силу. Но как это работает? Работает ли это как гравитация, например, когда две одинаковые частицы разделены, они по-прежнему отталкиваются? Есть ли какие-либо наблюдательные данные по этому поводу?

То, как работает взаимодействие электрически заряженных частиц, подробно описано в теории квантовой электродинамики (сокращенно КЭД). Понимание этого — важное дело не для слабонервных.

Ответы (1)

У нас есть рамки в физике, где можно ответить на вопросы: структура классической электродинамики, квантовая структура, структура специальной и общей теории относительности и т. д. Структуры различаются диапазоном допустимости переменных, но плавно смешиваются в области перекрытия.

В современной физике частица — это имя, данное электронам, мюонам и т. д. в таблице данных о частицах стандартной модели физики элементарных частиц. . Это основа квантовой механики.

Ваш вопрос находится в рамках классического электромагнетизма, так что это классически определенные частицы, несущие заряд.

Как известно, заряженные частицы имеют полярность.

да, если под полярностью ты подразумеваешь + или - заряжает.

и одноименные заряды отталкиваются друг от друга, а разноименные притягиваются друг к другу, и у нас есть закон Кулона, чтобы найти эту силу.

Правильный.

Но как это работает, работает ли это как гравитация, например, когда две одинаковые частицы разделены, они все еще отталкиваются,

Да, поле каждой перекрывающейся частицы создает силу отталкивания, согласно закону Кулона, теоретически независимо от того, насколько далеко они друг от друга. Обратите внимание на термин закон. Законы — это аксиомы в теории физики, они связывают измерения и наблюдения с математической моделью, в данном случае с законом 1/r^2.

есть ли какие-либо наблюдательные данные, относящиеся к нему.

Много. Классическая электродинамика — это теория с уравнениями Максвелла, которая описывает и предсказывает все возможные ситуации макроскопически и не была опровергнута измерениями. В том числе и закон Кулона.

Теперь вернемся к частицам в микроскопической квантово-механической структуре, например, к двум электронам, отталкивающим друг друга:

отталкивание электронов

Математические формулы, представленные этим графиком Фейнмана, для больших расстояний будут отображать поведение закона Кулона. На малых расстояниях это сложно и требует изучения новых математических инструментов, как показано на графике выше.

Привет, могу я спросить, что происходит между электроном и протоном, когда они обмениваются виртуальным фотоном? Если между 2 электронами/протонами, то я представляю, как электрон ловит виртуальный фотон, который немного отбрасывается, прежде чем выбросить его, так что будет казаться, что одинаковые заряды отталкиваются, так как насчет разных зарядов?
Силу между электроном и протоном на самом деле нельзя представить как бросание мяча, хотя сила притяжения была смоделирована как бросание бумеранга. см. мой ответ здесь physics.stackexchange.com/questions/189605/… . Теперь, если электрон подходит достаточно близко к протону, он попадает в потенциальную яму, и решения Шрёдингера описывают состояния водорода.
Спасибо, я всегда забываю, что это квантовый масштаб, поэтому должен мыслить нелогично.
Как заряженные частицы взаимодействуют друг с другом?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v