Wie interagieren geladene Teilchen miteinander?

Wie wir wissen, haben geladene Teilchen Polarität und gleiche Ladungen stoßen sich ab und ungleiche Ladungen ziehen sich an, und wir haben das Coulombsche Gesetz, um diese Kraft zu finden. Aber wie funktioniert es? Funktioniert es wie die Schwerkraft, wie wenn zwei gleiche Teilchen voneinander getrennt sind, stoßen sie sich immer noch ab? Gibt es dazu Beobachtungsdaten?

Wie die Wechselwirkung elektrisch geladener Teilchen funktioniert, beschreibt im Detail die Quantum ElectroDynamics Theorie (kurz QED). Das zu verstehen, ist ein großes Unterfangen, nichts für schwache Nerven.

Antworten (1)

Wir haben in der Physik Rahmenwerke, in denen Fragen beantwortet werden können: das klassische Elektrodynamik-Rahmenwerk, das Quanten-Rahmenwerk, das spezielle und das allgemeine Relativitäts-Rahmenwerk usw. Rahmenwerke unterscheiden sich im Gültigkeitsbereich der Variablen, fügen sich jedoch nahtlos in den Überlappungsbereich ein.

In der heutigen Physik ist Teilchen ein Name, der Elektronen, Myonen usw. in der Teilchendatentabelle des Standardmodells der Teilchenphysik gegeben wird. . Dies ist der Rahmen der Quantenmechanik.

Ihre Frage steht im Rahmen des klassischen Elektromagnetismus, also handelt es sich um klassisch definierte Teilchen, die Ladung tragen.

Wie wir wissen, haben geladene Teilchen eine Polarität

Ja, wenn Sie mit Polarität + oder - Ladungen meinen.

und gleiche Ladungen stoßen sich ab und ungleiche Ladungen ziehen sich an, und wir haben das Coulombsche Gesetz, um diese Kraft zu finden.

Richtig.

Aber wie funktioniert es, funktioniert es wie die Schwerkraft, wie wenn zwei gleiche Teilchen voneinander getrennt sind, stoßen sie sich immer noch ab,

Ja, das Feld jedes überlappenden Teilchens erzeugt nach dem Coulombschen Gesetz eine Abstoßungskraft, unabhängig davon, wie weit sie voneinander entfernt sind. Beachten Sie den Begriff Gesetz. Gesetze sind Axiome in einer physikalischen Theorie, sie binden Messungen und Beobachtungen an das mathematische Modell, in diesem Fall das 1/r^2-Gesetz.

Gibt es dazu irgendwelche Beobachtungsdaten.

Eine Menge. Die klassische Elektrodynamik ist eine Theorie mit Maxwellschen Gleichungen, die alle möglichen Situationen makroskopisch beschreibt und vorhersagt und nicht durch Messungen falsifiziert wurde. Dazu gehört das Coulombsche Gesetz.

Gehen wir nun zurück zu Teilchen im mikroskopischen, quantenmechanischen Rahmen, wie zwei sich abstoßende Elektronen:

Elektronenabstoßung

Die durch diesen Feynman-Graphen dargestellten mathematischen Formeln zeigen für große Entfernungen das Verhalten des Coulomb-Gesetzes. Bei kleinen Entfernungen ist es kompliziert und erfordert das Studium neuer mathematischer Werkzeuge, wie das obige Diagramm zeigt.

Hallo, darf ich fragen, was zwischen einem Elektron und einem Proton passiert, wenn sie ein virtuelles Photon austauschen? Wenn zwischen 2 Elektronen / Protonen, dann stelle ich mir vor, dass das Elektron das virtuelle Photon ein wenig zurückstößt, bevor es herausgeworfen wird, so dass es so aussieht, als würden sich gleiche Ladungen abstoßen, also wie wäre es mit ungleichen Ladungen?😊
Die Kraft zwischen einem Elektron und einem Proton kann nicht wirklich als Wurf eines Balls betrachtet werden, obwohl die Anziehungskraft als Wurf eines Bumerangs modelliert wurde. siehe meine Antwort hier physical.stackexchange.com/questions/189605/… . Kommt nun das Elektron nahe genug an das Proton heran, verfängt es sich im Potentialtopf und die Shcrodinger-Lösungen beschreiben die Zustände von Wasserstoff.
Danke, ich vergesse immer, dass dies eine Quantenskala ist, also muss ich kontraintuitiv denken.
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