Από τον αιθέρα στη θεωρία πεδίων Από τον αιθέρα στη θεωρία πεδίων Νίκη Μαματσή Φυσικός Msc Φυσικής Περιβάλλοντος

Έτος 1686: Αγγλία Μια από τις τολμηρότερες γενικεύσεις στην Ιστορία της Σκέψης γεννιέται…

Η πρώτη ΙΔΕΑ η δύναμη που επιταχύνει κάθε μήλο, κατά την πτώση του, Η πρώτη ΙΔΕΑ η δύναμη που επιταχύνει κάθε μήλο, κατά την πτώση του, φθάνει μέχρι το φεγγάρι και του προσφέρει την αναγκαία κεντρομόλο επιτάχυνση ώστε να περιφέρεται γύρω από τη Γη.

ακόμη, ελκτική δύναμη ασκεί ο Ήλιος στη Γη αλλά και σε κάθε πλανήτη που περιφέρεται γύρω του

…και γενικότερα: κάθε υλικό Σώμα του Σύμπαντος ασκεί ελκτική δύναμη σε οποιοδήποτε άλλο υλικό σώμα, οπουδήποτε και να βρίσκεται, οτιδήποτε και να παρεμβάλλεται μεταξύ τους

Η ελκτική δύναμη ανάμεσα σε δύο υλικά σημεία μαζών m1 και m2 είναι ανάλογη με το γινόμενο των δύο μαζών και αντιστρόφως ανάλογη με το τετράγωνο της μεταξύ τους απόστασης Η σταθερά G λέγεται ΣΤΑΘΕΡΑ ΤΗΣ ΠΑΓΚΟΣΜΙΑΣ ΕΛΞΗΣ.

Ένα περίπου αιώνα μετά τη δημοσίευση του Newton, o επίσης Άγγλος Henry Cavendish μέτρησε την τιμή της G = 6,67.10 -11 Nm2/kg2 .

Πώς διαδίδονται οι δυνάμεις από απόσταση; «είναι ασύλληπτο το πώς η άψυχη και άμορφη ύλη επενεργεί και επηρεάζει, χωρίς τη μεσολάβηση ενός παράγοντα που δεν είναι υλικός…» Ι. Newton

100 χρόνια αργότερα ο Γάλλος Charles-Augustin de Coulomb διατυπώνει μια παρόμοια σχέση για τα ηλεκτρικά φορτία

Με τη βοήθεια του ζυγού στρέψης διατύπωσε το Nόμο του Coulomb

οι δυνάμεις από απόσταση ξαναχτυπούν…

Για όλα φταίει ο αιθέρας! Το μέσον αυτό καλύπτει ολόκληρο το Σύμπαν, ακόμη και στο κενό. Εκπέμπει φως, αλλά είναι διαφανής, έχει άπειρη πυκνότητα, είναι ακίνητος, στάσιμος και αναπόδεικτος! Χάρη σ’ αυτόν διαδίδεται το φως και οι ηλεκτρικές και βαρυτικές δυνάμεις

Το 1887 οι φυσικοί Albert Michelson-Edward W Το 1887 οι φυσικοί Albert Michelson-Edward W. Morley, θέλοντας να επιβεβαιώσουν την ύπαρξη του Αιθέρα, πραγματοποίησαν ένα πείραμα που απέδειξε ωστόσο πως αυτό το στοιχείο ήταν ανύπαρκτο!

Τη λύση έφερε μια ιδέα του αυτοδίδακτου ερευνητή Michael Faraday Η θεωρία των πεδίων!

Το πεδίο είναι ένας χώρος που έχει την ιδιότητα να ασκεί δύναμη στο κατάλληλο «υπόθεμα» που θα μεταφερθεί εντός του.

για το βαρυτικό πεδίο το κατάλληλο υπόθεμα είναι η μάζα για το ηλεκτρικό πεδίο κατάλληλο υπόθεμα είναι το φορτίο για το μαγνητικό πεδίο κατάλληλο υπόθεμα είναι ο μαγνήτης

Ποιος ασκεί ηλεκτρική δύναμη; Ποιος ασκεί ηλεκτρική δύναμη;   «το φορτίο Q... ακαριαία και από απόσταση» «το ΗΛΕΚΤΡΙΚΟ ΠΕΔΙΟ που έχει δημιουργηθεί από το φορτίο Q » Charles Coulomb 1784 Michael Faraday, 1820

Για να δούμε πόσο ισχυρό ή ασθενές είναι ένα πεδίο, ορίζουμε δύο μεγέθη Ένταση Σχετίζεται με τις δυνάμεις Και έιναι διανυσματικό μέγεθος Δυναμικό Σχετίζεται με τις ενέργειες και είναι μονόμετρο μέγεθος

Ένταση βαρυτικού πεδίου Ένταση (g) σε σημείο ηλεκτρικού πεδίου, ονομάζουμε το πηλίκο της δύναμης που δέχεται μια μάζα m, που βρίσκεται σε εκείνο το σημείο, προς τη μάζα αυτή. Μονάδα μέτρησης:

Ένταση ηλεκτρικού πεδίου Ένταση σε σημείο ηλεκτρικού πεδίου, ονομάζουμε το πηλίκο της δύναμης που ασκείται σε κάποιο φορτίο q που βρίσκεται σε εκείνο το σημείο, προς το φορτίο αυτό Μονάδα μέτρησης:

Δυναμικό βαρυτικού πεδίου Δυναμικό V σε σημείο A βαρυτικού πεδίου, ονομάζουμε το πηλίκο του έργου της δύναμης του πεδίου, όταν μεταφέρεται φορτίο q από το σημείο Α στο άπειρο, προς το φορτίο αυτό. Μονάδα μέτρησης: 1J/kg

Δυναμικό ηλεκτρικού πεδίου Δυναμικό V σε σημείο A ηλεκτρικού πεδίου, ονομάζουμε το πηλίκο του έργου της δύναμης του πεδίου, όταν μεταφέρεται μάζα m από το σημείο Α στο άπειρο, προς τη μάζα αυτή. ή Μονάδα μέτρησης: 1J/C

Ομοιότητες Και τα δυο πεδία είναι συντηρητικά Οι δυνάμεις είναι ανάλογες των φορτίων ή των μαζών Οι δυνάμεις είναι αντιστρόφως ανάλογες της απόστασης των φορτίων ή των μαζών

Διαφορές Υπάρχουν 2 είδη φορτίων, ενώ υπάρχει ένα είδος μάζας Οι βαρυτικές δυνάμεις είναι ελκτικές, ενώ οι ηλεκτρικές είναι ελκτικές ή απωστικές Οι ηλεκτρικές δυνάμεις επικρατούν στο μικρόκοσμο, ενώ οι ηλεκτρικές στο μακρόκοσμο