Elektromagnetische Wechselwirkung

Die elektromagnetischi Wäggselwirkig isch äini vo de vier Grundchreft vo dr Füsik. Wie d Grawitazioon kennt mä sä us em alldääglige Lääbe, dorum het mä sä sit langem erforscht und sit mee as 100 Joor verstoot mä sä guet. Si isch verantwortlig für die mäiste alldääglige Fänomeen wie Liecht, Elektrizidäät und Magnetismus. Si bestimmt zämmen mit dr Usduschwäggselwirkig wie Atom, Molekül und Festkörper ufbaut si und deren iiri Äigeschafte.

Dr Usgangspunkt vo dr Forschig isch s gsi, wo mä d Chreft zwüsche elektrische Laadige het afo undersueche. S Gsetz vom Coulomb vo öbbe 1785 git die Chraftwirkig zwüsche zwäi punktförmige Laadige ganz analog zum Grawitazioonsgsetz aa. D Wirkig vo elektrische Chreft uf Laadige wit äwägg wird dur s Konzept vom elektrische Fäld beschriibe. Das entstoot nid nume wäge elektrische Laadige, sondern au wenn sich e magnetischs Fäld mit dr Zit veränderet. Das Verständnis goot vor allem uf e Michael Faraday zrugg. Wenn sich en elektrischi Laadig nid bewegt, gseets us, wie wenn si nüt mit de Fenomeen vom Magnetismus z due häig, aber sobald si sich bewegt, entstoot e magnetischs Fäld, und das het dr Hans Christian Ørsted 1820 uusegfunde. Wenn sich in däm Fäld e zwäiti Laadig bewegt, so wirkt uf sä noch de Gsetz vo dr klassische Elektrodünamik e magnetischi Chraft, wo denn öbbe gliich grooss isch wie die elektrischi Chraft, wenn die relativi Gschwindigkäit in dr Gröössenornig vo dr Liechtgschwindikäit isch. Die klassischi Elektrodünamik isch s erste Bischbil von ere Fäldtheorii, wo im Einstein si Relatiwidäätsbrinzip erfüllt. Wenn d Elektrodünamik nume gegenüber Galilei-Dransformazioone inwariant weer, denn gäb s käini Indukzionserschiinige und käini elektromagnetischi Wälle, wo sich usbräite.

D Theorii vo dr klassische Elektrodünamik goot uf e James Clerk Maxwell zrugg, wo im 19. Joorhundert in de sogenannte Maxwell-Gliichige d Gsetz vo dr Elektrizidäät, vom Magnetismus und vom Liecht as verschiideni Aspäkt von ere grundlegende Wäggselwirkig, em Elektromagnetismus, beschriibe het. Die elektromagnetischi Wäggselwirkig, wo jo sälber s Resultaat vo dr Zämmefassig vo dr Theorii vo dr elektrische und magnetische Wäggselwirkig isch, wird sit 1967 zämme mit dr schwache Wäggselwirkig as elktroschwachi Wäggselwirkig beschriibe. Mä schafft immer no draa die starki Wäggselwirkig in die gmäinsami äihäitligi Fäldtheorii z integriere.

Es isch e Kennzäiche vo dr elektromagnetische Wäggselwirkig, ass si e groossi Riichwiti het, wo im Brinzip unändlig isch, aber ass e negativi und e positivi Laadig uf e dritti Laadig wit äwägg sich braktisch ufheebe. D Sterki vo dr elektromagnetische Wäggselwirkig wird dur d Fiinstrukturkonstante bestimmt, und die Koppligskonstante isch öbbe hundertmol chliiner als d Sterki vo dr starke Wäggselwirkig aber au um meereri Gröässenornige gröösser as die vo dr schwache Wäggselwirkig, und erst rächt vil gröässer as d Sterki vo dr Grawitazioon.

Elektromagnetischi Fenomeen cha mä au denn beobachte, wenn kä elektrischi Laadig umenander isch, zum Bischbil bi de elektromagnetische Wälle oder bim Zerfall ${\displaystyle \pi ^{0}\to 2\gamma }$ vom ${\displaystyle \pi ^{0}}$-Pion in zwäi Gamma-Fotone.

Im Beriich vo de chliinste Däili wird die elektromagnetischi Wäggselwirkig dur d Kwanteelektrodünamik beschriibe. Die elektromagnetische Potenzial wärde din as Fäldoperatore ufgfasst, wo d Wäggselwirkigsdäili vo dr elektromagnetische Wäggselwirkig, d Fotone, erzüüge oder vernichde. Mä cha s also eso aaluege, ass d Wäggselwirkig zwüsche gladnige Däili, also wenn Impuls und Energii usduscht wärde, s Resultat drvo isch, ass die Däili Fotone usdusche.