¿Cómo interactúan las partículas cargadas entre sí?

Como sabemos, las partículas cargadas tienen polaridad y las cargas iguales se repelen y las cargas diferentes se atraen, y tenemos la ley de Coulomb para encontrar esa fuerza. pero como funciona? ¿Funciona como la gravedad, como cuando dos partículas similares están separadas y aún se repelen? ¿Hay algún dato de observación relacionado con él?

La teoría de la electrodinámica cuántica (QED, por sus siglas en inglés) describe en detalle cómo funciona la interacción de las partículas cargadas eléctricamente . Comprender eso es una tarea importante, no para los débiles de corazón.

Respuestas (1)

Tenemos marcos en física donde se pueden responder preguntas: el marco de electrodinámica clásica, el marco cuántico, el marco de relatividad especial y general, etc. Los marcos difieren en el rango de validez de la variable, pero se mezclan suavemente en la región de superposición.

En la física actual, partícula es un nombre que se le da a los electrones, muones, etc., en la tabla de datos de partículas del modelo estándar de física de partículas. . Este es el marco de la mecánica cuántica.

Su pregunta está en el marco del electromagnetismo clásico, por lo que estas son partículas portadoras de carga definidas clásicamente.

Como sabemos, las partículas cargadas tienen polaridad.

sí, si por polaridad te refieres a cargas + o -.

y las cargas iguales se repelen y las cargas diferentes se atraen, y tenemos la ley de Coulomb para encontrar esa fuerza.

Correcto.

Pero, ¿cómo funciona? ¿Funciona como la gravedad, como cuando dos partículas similares están separadas y aún se repelen?

Sí, el campo de cada partícula superpuesta genera una fuerza repulsiva, siguiendo la ley de Coulomb, teóricamente por muy alejadas que estén. Nótese el término ley. Las leyes son axiomas en una teoría física, vinculan las medidas y la observación al modelo matemático, en este caso la ley 1/r^2.

¿Hay algún dato de observación relacionado con él?

Mucho. La electrodinámica clásica es una teoría con las ecuaciones de Maxwell que describe y predice macroscópicamente todas las situaciones posibles y no ha sido falseada por las mediciones. Esto incluye la ley de Coulomb.

Ahora volvamos a las partículas en el marco microscópico de la mecánica cuántica, como dos electrones que se repelen entre sí:

repulsión de electrones

Las fórmulas matemáticas representadas por este gráfico de Feynman, para grandes distancias, mostrarán el comportamiento de la ley de Coulomb. A distancias pequeñas es complicado y necesita el estudio de nuevas herramientas matemáticas como se muestra en el gráfico anterior.

Hola, ¿puedo preguntar qué sucede entre un electrón y un protón cuando intercambian un fotón virtual? Si entre 2 electrones/protones, me imagino que el electrón atrapa al fotón virtual y lo empuja un poco antes de arrojarlo, por lo que parecerá que las cargas similares se repelen, entonces, ¿qué tal las cargas diferentes?
La fuerza entre un electrón y un protón no puede pensarse realmente como lanzar una pelota, aunque la fuerza de atracción se ha modelado como lanzar un boomerang. vea mi respuesta aquí physics.stackexchange.com/questions/189605/… . Ahora bien, si el electrón se acerca lo suficiente al protón, queda atrapado en el pozo de potencial y las soluciones de Shcrodinger describen los estados del hidrógeno.
Gracias, siempre olvido que esto es una escala cuántica, así que debo pensar de manera contraria a la intuición.
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