Электромагнитное взаимодействие

Электромагни́тное взаимоде́йствие — одно из четырёх фундаментальных взаимодействий. Электромагнитное взаимодействие существует между частицами, обладающими электрическим зарядом. С современной точки зрения электромагнитное взаимодействие между заряженными частицами осуществляется не прямо, а только посредством электромагнитного поля.

С точки зрения квантовой теории поля электромагнитное взаимодействие переносится безмассовым бозоном — фотоном (частицей, которую можно представить как квантовое возбуждение электромагнитного поля). Сам фотон электрическим зарядом не обладает, но может взаимодействовать с другими фотонами путём обмена виртуальными электрон-позитронными парами.

Из фундаментальных частиц в электромагнитном взаимодействии участвуют также имеющие электрический заряд частицы: кварки, электрон, мюон и тау-лептон (из фермионов), а также заряженные калибровочные W±-бозоны. Остальные фундаментальные частицы Стандартной Модели (все типы нейтрино, бозон и переносчики взаимодействий: калибровочный Z0-бозон, фотон, глюоны) электрически нейтральны.

Электромагнитное взаимодействие отличается от слабого и сильного взаимодействия своим дальнодействующим характером — сила взаимодействия между двумя зарядами спадает только как вторая степень расстояния (см.: закон Кулона). По такому же закону спадает с расстоянием гравитационное взаимодействие. Электромагнитное взаимодействие заряженных частиц намного сильнее гравитационного, и единственная причина, по которой электромагнитное взаимодействие не проявляется с большой силой в космических масштабах — электрическая нейтральность материи, то есть наличие в каждой области Вселенной с высокой степенью точности равных количеств положительных и отрицательных зарядов. В то же время, некоторые космологические модели, такие как плазменная космология Альфвена, предполагают, что на больших масштабах электромагнитное взаимодействие является определяющим в космических процессах.

В классических (неквантовых) рамках электромагнитное взаимодействие описывается классической электродинамикой.

Источник: Википедия

Упоминания в литературе

Такие версии должны быть основаны на том, что информационное поле является особой формой существования энергетического поля, а его доминантной составляющей являются физические поля заряженных частиц атомов и молекул, т. е. среди физических полей определяющим является электромагнитное поле. Если информационное поле имеет волновую природу, то возможным аналогом информационного поля является электромагнитное поле. Электромагнитное поле рассматривается как особая форма существования материи. Оно является переносчиком электромагнитного взаимодействия и характеризуется напряженностью электрического и магнитного полей. Известно, что электромагнитное взаимодействие определяет взаимодействие между ядром и электронами в атомах и молекулах. Электромагнитное взаимодействие связано с большинством сил в макроскопических явлениях, таких как химические связи, упругость твердых тел и другие. Электромагнитное взаимодействие приводит к излучению электромагнитных волн, которые распространяются в пространстве с конечной скоростью в зависимости от свойств среды, в вакууме скорость распространения электромагнитных волн составляет ~ 3.105 км/с. Важной характеристикой электромагнитных волн является длина волны. По этой характеристике различают: радиоволны – 102 см, рентгеновское излучение 2.10-8, рентгеновское излучение – 2.10-5 – 6.10-12, у – излучение < 2.10-8 см, световые волны: инфракрасные 5.10-2 – 7,4.10-5 см, видимый свет 7,4.10-5 – 4.10-5 см, ультрафиолетовое излучение 4.10-5 – 10-7 см. При прохождении электромагнитных волн через среды происходят процессы отражения, преломления, поглощения, дифракции, интерференции, дисперсии и другие. Таким образом, можно допустить, что возможно существование информационного поля в форме особых электромагнитных колебаний с длиной волны, выходящей за указанные пределы.

Г. В. Белов, Изменит ли Россию альтернативная наука, 2016

Для того чтобы объяснить взаимодействие электромагнитных волн с веществом, немецкий физик Гендрик Антон Лоренц выдвинул гипотезу о существовании электрона, т. е. малой электрически заряженной частички, которая в громадных количествах присутствует во всех весомых телах. Эта гипотеза объяснила открытое в 1896 г. немецким физиком П. Зееманом явление расщепления спектральных линий в магнитном поле. В 1897 г. У. Томсон экспериментально подтвердил наличие мельчайшей отрицательно заряженной частицы, или электрона.

Коллектив авторов, Концепции современного естествознания. Учебное пособие, 2009