Abrir el menú principal

Interaición electromagnética

La interacción electromagnética ye la interacción qu'asocede ente les partícules con carga llétrica. Dende un puntu de vista microscópicu y afitáu un observador, suel dixebrase en dos tipos d'interacción, la interacción electrostática, qu'actúa sobre cuerpos cargaos en reposu respeuto al observador, y l'interacción magnética, qu'actúa solamente sobre cargues en movimientu respeuto al observador.

Les partícules fundamentales interactúan electromagnéticamente por aciu l'intercambiu de fotones ente partícules cargaes. La electrodinámica cuántica apurre la descripción cuántica d'esta interacción, que puede ser unificada cola interacción nuclear débil según el modelu electrodébil.

Electromagnetismu clásicuEditar

Artículu principal: Electromagnetismu

Na descripción del electromagnetismu antes de la so formulación relativista, el campu electromagnéticu describíase como una interacción na que les partícules cargaes en función de la so carga y estáu de movimientu creaben un campu llétrico (Y) y un campu magnético (B) que, xuntos, yeren responsables de la fuercia de Lorentz. Maxwell probó que dichos campos podíen ser derivaos d'un potencial esguilar (Φ) y un potencial vector (A) daos poles ecuaciones:

 


 


Sicasí, esta formulación nun yera explícitamente covariante como rique la formulación que fai la teoría de la relatividá. Na formulación explícitamente covariante el campu electromagnéticu clásicamente trátase como un campu de Yang-Mills ensin masa y deriváu d'un cuadrivector de potencial. Más concretamente'l campu electromagnéticu ye una 2-forma esacta definida sobre'l espaciu-tiempu. El cuadrivector potencial ye una 1-forma que la so diferencial esterior ye, precisamente, el campu electromagnéticu.

Electromagnetismu relativistaEditar

Artículu principal: Campu electromagnéticu

Na teoría de la relatividá especial la interacción electromagnética carauterizar por un (cuadri)tensor de segundu orde, llamáu tensor campu electromagnéticu:


 

Esti tensor campu electromagnéticu satisfai les ecuaciones de Maxwell qu'en notación tensorial (y sistema cgs) escríbense davezu:[1]


 

Estes ecuaciones pueden escribise de forma más compacta usando la derivada esterior y l'operador dual de Hodge de forma bien elegante como:


 

Ello ye que dada la forma de les ecuaciones anteriores, si'l dominiu sobre'l que s'estiende'l campu electromagnéticu ye a cencielles conexu (estrelláu) el campu electromagnéticu puede espresase como la derivada esterior d'un cuadrivector llamáu potencial vector, rellacionáu colos potenciales del electromagnetismu clásicu de la siguiente manera:


 

Onde:

 , ye'l potencial electroestático.
 , ye'l potencial vector clásicu.

Esta substitución facilita descomanadamente'l resolución de diches ecuaciones, la rellación ente'l cuadrivector potencial y el tensor de campu electromanético resulta ser:


 

El fechu de que la interacción electromagnética pueda representase por un (cuadri)vector que define dafechu'l campu electromanético (siempres y cuando el dominiu seya estrelláu) ye la razón pola que s'afirma nel tratamientu modernu que la interacción electromagnética ye un campu vectorial (y polo que nel tratamientu cuánticu dizse que ta representáu por bosones vectoriales).

En relatividá xeneral ye tratamientu del campu electromagnéticu nun espaciu-tiempu curvu ye similar al presentáu equí pal espaciu-tiempu de Minkowski, namái que les derivaes parciales al respeutive de les coordenaes deben substituirse por derviadas coviarantes.

Electromagnetismu cuánticuEditar

Artículu principal: Electrodinámica cuántica
 
Cuadru esplicativu de les 4 fuercies fundamentales.

El tratamientu que la física cuántica fai del electromagnetismu conocer col nome d'electrodinámica cuántica o QED. Nesta teoría'l campu ta acomuñáu a una partícula ensin masa denomada fotón, que les sos interacciones coles partícules cargaes son les causantes de tolos fenómenos del electromagnetismu.

Cuando nesta teoría introduz la interpretación de partícules, por aciu el formalismu del espaciu de Fock, la materia ye interpretada por estaos fermiónicos, ente qu'el mesmu campu electromagnéticu queda descritu por estaos de bosones gauge "portadores de la interacción", llamaos fotones.

Ver tamiénEditar

ReferenciesEditar

  1. Landau & Lifshitz, 1992, pp. 86.

BibliografíaEditar








Artículu de traducción automática a partir de "Interacción electromagnética" que necesita revisión. Quita l'avisu cuando tea correxíu.