Was ist die Ursache der elektrischen Kraft?

Elektrische Kraft wird während der Wechselwirkung zweier geladener Objekte beobachtet. Was genau geschieht, um diese Kraft zu ermöglichen?

Aus Sicht der Klassischen Mechanik hat diese Frage keine Antwort, in dem Sinne, dass wir die Existenz der elektrischen Kraft nicht beweisen, sondern nur postulieren! Wir stellen einfach fest, dass es eine elektrische Kraft gibt, die durch das Coulombsche Gesetz beschrieben wird:

$$\vec{F}=\frac{1}{4\pi \varepsilon _0}\frac{q_1q_2}{r^2}\hat{r}$$ und diese Annahme ermöglicht es uns, eine Fülle von physikalischen Phänomenen genau vorherzusagen, also gehen wir davon aus, dass sie richtig ist! Solche Dinge sind der Grund, warum die Physik eine experimentelle Disziplin ist. Wir können nicht alles beweisen, was wir sagen, es ist unmöglich! Wir müssen einige Grundgesetze über die Funktionsweise des Universums annehmen und diese Grundgesetze (auch bekannt als Postulate) als Bausteine ​​verwenden, um alle anderen Ergebnisse abzuleiten!

Natürlich könnten wir das Quantenkonzept von Bosonen, die Kräfte tragen, und all das einbringen, es gibt tatsächlich eine Art tiefere Quantenerklärung, aber das verschiebt das Problem nur einen Schritt zurück! Die Existenz der elektrischen Wechselwirkung beweist man nicht einmal in der Quantenmechanik, sie wird nur experimentell beobachtet und ist somit die Grundlage unserer Überlegungen. Vielleicht werden wir eines Tages eine tiefere Theorie der Natur entdecken, die es uns erlaubt, andere, wesentlichere Postulate und Beweise für die Existenz der elektrischen Wechselwirkung zu haben; aber zu diesem Zeitpunkt ist dies nur Spekulation.

Abgesehen davon scheinen Sie durch das Konzept des elektrischen Feldes und der Testladung verwirrt zu sein:

Die Testladung hat kein solches Feld, warum sollte sie eine Kraft auf die Quellenladung ausüben. Ich verstehe, wie eine Quellenladung eine Kraft auf die Testladung ausübt, aber nach dem Coulombschen Gesetz muss eine Kraft durch die Testladung auf die Quellenladung in entgegengesetzter Richtung ausgeübt werden Ich kann nicht sehen, wie das passieren wird.

In der Klassischen Mechanik entstehen Kräfte aus der Wechselwirkung zwischen einem Feld (in diesem Fall einem elektrischen Feld) und einem geladenen Teilchen, nicht aus der Wechselwirkung zweier elektrischer Felder; oder zumindest ist dies die klassische Art, die Gleichungen zu interpretieren. Auch das Konzept der Testladung ist ein Grenzfall: Um die elektrische Kraft zu spüren, muss die Testladung eine Ladung haben, also ein elektrisches Feld erzeugen! Sie können sagen, dass die Ladung unendlich klein ist, aber das impliziert, dass das erzeugte elektrische Feld auch unendlich klein ist, nicht$0$!
Die Nützlichkeit des Konzepts der Testladung besteht nicht darin, dass es kein elektrisches Feld hat, sondern darin, dass sein elektrisches Feld klein ist , und Sie können es so annähern , dass es nicht vorhanden ist!

Ich denke, das weiteste, was wir dazu sagen können, ist, dass die "Ursache" der elektrischen Kraft im Grunde darin besteht, dass elektrische Ladung eine Eigenschaft ist, die bestimmte Teilchen haben, die sie für das elektromagnetische Feld "sensibilisiert" oder "einhängt". Sobald sie dafür "sensibilisiert" sind, können sie als eine Art Sender und Empfänger für Energie und Impuls aus diesem Feld fungieren, so dass sie diese hineingeben oder daraus entnehmen können. Die Höhe der Ladung bestimmt, wie stark sie sensibilisiert sind, wie leicht sie aufgeben oder Schwung aufnehmen, und das Feld fungiert als Vermittler. Tatsächlich handeln sie beide ständig als solche, geben und empfangen immer beide vom Feld.

Bei zwei geladenen Teilchen, wenn ein Teilchen Energie und Impuls einbringt, breitet es sich durch das Feld aus. Ein Teil davon gelangt zu dem anderen Teilchen, das es empfängt, und ändert seinen Bewegungszustand, und ebenso geht es in die andere Richtung. Je weiter das entfernte Teilchen entfernt ist, desto weniger Impuls erhält es vom Quellteilchen, weil mehr in den Weltraum blutend verloren geht, und umgekehrt ist die Kraft schwächer. Der Trick dabei ist nur, dass diese Prozesse die ganze Zeit kontinuierlich ablaufen und nicht in pulsierenden „Episoden“ von Hin und Her.

Und per Definition ist dieser Impulsfluss in und aus einem Objekt das, was eine „Kraft“ ist.