Γιατί οι επιστήμονες παραμελούν τις βαρυτικές δυνάμεις μεταξύ φορτισμένων σωματιδίων;
Εδώ είναι γιατί:
* Η βαρυτική δύναμη είναι αδύναμη: Η βαρυτική δύναμη είναι η πιο αδύναμη από τις θεμελιώδεις δυνάμεις στη φύση. Είναι απίστευτα αδύναμο σε σύγκριση με την ηλεκτρομαγνητική δύναμη, η οποία διέπει τις αλληλεπιδράσεις μεταξύ φορτισμένων σωματιδίων.
* Οι ηλεκτροστατικές δυνάμεις κυριαρχούν: Η ηλεκτροστατική δύναμη μεταξύ δύο φορτισμένων σωματιδίων είναι ανάλογη προς το προϊόν των φορτίων τους. Δεδομένου ότι τα φορτία μπορεί να είναι πολύ μεγαλύτερες από τις μάζες, η ηλεκτροστατική δύναμη είναι πολύ ισχυρότερη από τη βαρυτική δύναμη μεταξύ των ίδιων σωματιδίων.
* Σημασία σε διαφορετικές κλίμακες: Στον μακροσκοπικό κόσμο, η βαρύτητα διαδραματίζει κυρίαρχο ρόλο λόγω των μεγάλων μαζών. Ωστόσο, στα ατομικά και υποατομικά επίπεδα, η βαρυτική δύναμη είναι αμελητέα σε σύγκριση με την ηλεκτροστατική δύναμη, η οποία υπαγορεύει τη συμπεριφορά των φορτισμένων σωματιδίων.
Παράδειγμα:
Φανταστείτε δύο ηλεκτρόνια. Η ηλεκτροστατική απόρριψη μεταξύ τους είναι περίπου 10^42 φορές ισχυρότερη από τη βαρυτική τους έλξη!
Όταν εξετάζεται η βαρυτική δύναμη:
Ενώ η βαρύτητα συχνά αγνοείται σε μικρές κλίμακες, υπάρχουν συγκεκριμένα σενάρια όπου γίνεται σχετική:
* αστέρια νετρονίων και μαύρες τρύπες: Σε αυτά τα ακραία περιβάλλοντα, η βαρύτητα γίνεται τόσο ισχυρή που ξεπερνά ακόμη και την ηλεκτροστατική δύναμη, οδηγώντας σε εξαιρετικά πυκνά αντικείμενα.
* Κοσμολογία: Στο πλαίσιο του σύμπαντος στο σύνολό του, η βαρύτητα παίζει κυρίαρχο ρόλο, επηρεάζοντας την εξέλιξη των γαλαξιών και την κατανομή της ύλης.
Συνοπτικά:
Ενώ η βαρυτική δύναμη μεταξύ φορτισμένων σωματιδίων είναι τεχνικά παρούσα, είναι συνήθως αμελητέα σε σύγκριση με την ηλεκτροστατική δύναμη. Ωστόσο, οι επιστήμονες αναγνωρίζουν την ύπαρξή τους και κατανοούν πότε γίνεται σχετική σε συγκεκριμένες καταστάσεις.
