L'histoire de Newton nous devrions tous être très familier. En fait, l'histoire de Newton flèches de lois. Voici la flèche flèche sur une mathématique, appelée vecteur (Ou vecteur).
En termes simples, le vecteur est un certain montant a à la fois l'ampleur et la direction. Par exemple, si vous conduisez une voiture, la vitesse de la voiture est un vecteur, et déterminer la vitesse et la direction du Voyage. La physique newtonienne est plus préoccupé par le rôle de la force, et la force est un vecteur, au nom d'un objet de pousser ou tirer dans une direction spécifique. Un aspect important des lois de Newton que la force est appliquée entre les objets. Si vous le poussez pour déplacer un objet, vous pouvez sentir la force de l'objet sur vos mains appliquées. Il est raisonnable pour deux objets en contact avec elle, mais si elles ne sont pas en contact avec elle. Par exemple, la Terre et la Lune?
force exercée sur l'objet peut être représenté par une flèche.
La lune n'est pas à la dérive dans l'espace, mais courir autour de l'orbite de la Terre. inférence Newton est certainement la terre attire la lune pour le faire rester sur la bonne voie, c'est l'attraction. La percée de Newton était de réaliser les pommes tombent sur le sol et l'attraction gravitationnelle de la gravité de la Lune de la Terre est le même. Tous les objets entre l'univers devrait attirer. De la gravitation, les lois du mouvement planétaire de Newton à déduisent Kepler. Il arborera mouvement des corps célestes sur le sol et qui est reliée, il a jeté les bases pour l'astrophysique moderne.
Mais le problème est que la Lune est de savoir comment « savoir » à proximité de la Terre, et « savent » qu'ils seront retiraient? Une fois, nous ne demandons pas à cette question, et de se concentrer leur attention sur la résolution de problèmes pratiques avec les lois de Newton, mais le même problème dans l'étude de l'électricité quand ils sont apparus. Au 18ème siècle, les gens savent déjà, il y a deux charges, charges positives et négatives. Comme la gravité, même si les charges sont séparées par une distance entre eux seront un rôle important. Bien sûr, comme la distance entre eux augmente, de plus en plus faible force, mais la force est toujours là.
Pourquoi est-ce ainsi? Il y a une proposition, parce que la charge est entourée d'un champ électrique, et peut être détectée par d'autres charges. Terrain a une charge, et la charge sera une autre charge et la Interagir de champ électrique. Toutefois, cette proposition doit être réalisable à condition que le champ électrique est un champ vectoriel. Chaque point dans l'espace, la taille et la direction du champ électrique doit avoir. Lorsqu'un champ électrique à une détection de charge, sait que les forces agissant sur la taille et l'orientation de.
lignes de champ divergent vers l'extérieur à partir d'une charge positive (+) en, mettant fin à une charge négative (-).
Pour tout champ vectoriel, le champ sera généré dans la piste, appelé Les lignes de champ . Si vous commencez à partir d'un point spécifique du champ vectoriel, vous pouvez avancer un petit pas dans la direction du vecteur qui pointe. Dans la nouvelle position, continuer dans la direction du vecteur fait référence à un petit pas en avant. Ce processus est répété en continu, il va générer un champ vectoriel trajectoire. Dans le cas du champ électrique, toujours, vous verrez la trajectoire de charge positive à charge négative. En effet, les charges positives se repoussent toujours une autre charge positive et la charge négative toujours attirer une charge positive. Le résultat est que les lignes de champ électrique sont toujours « vers l'extérieur » diverge de la charge positive, une charge négative et se termine. Mathématiquement, cette propriété est appelée divergence .
gauche: divergence; droite: boucle.
Les lignes de champ sont les débuts et fins de divergence. Mais si la piste de ce point sur l'espace, la forme finira par revenir à l'endroit où il a commencé? Cette fois-ci formera un anneau, mais sans s'y limiter à des lignes. Mathématiquement, cela est connu sous le nom Curl . Les scientifiques ont découvert qu'un champ magnétique a juste cette nature. Charge est positif ou négatif, les pôles magnétiques apparaissent toujours par paires (nord et sud). Etant donné que le champ magnétique a une boucle dans la nature, et ne sera donc pas voir un seul pôle nord ou sud, même si l'aimant est divisé en deux moitiés, il donnera deux aimants ayant des pôles nord et sud. (Pour en savoir plus: « monopôles magnétiques existent ou n'existent pas? »)
limaille de fer saupoudré autour d'un aimant, les lignes de champ magnétique se produisent.
Maintenant, nous savons que le champ électrique est un champ vectoriel avec une divergence, alors que le champ magnétique est un champ vectoriel avec une boucle. Cependant, mathématiquement, un champ vectoriel peut être une combinaison de dispersion et boucle. Donc, mathématiquement, il semble impliquer que les champs électriques et magnétiques avec juste un champ vectoriel en deux parties. Et cela est vrai! Les champs électriques et magnétiques sont plus fréquents dans les deux parties du champ électromagnétique. De plus, le champ électrique change avec le temps (par exemple à partir d'une charge se déplaçant) vont induire un champ magnétique est généré, et en faisant varier les champs magnétiques vont induire un champ électrique est généré. Ces changements dans le domaine de l'espace de propagation d'ondes électromagnétiques est formée, à savoir la lumière. La lumière est pas un phénomène physique différent, mais l'électricité et le magnétisme en fait connecté sur la physique et les mathématiques.
est une onde électromagnétique transversale, la direction direction du champ électrique et du champ magnétique perpendiculaire à l'autre et les deux sont perpendiculaires à la direction de propagation.
Ainsi, le champ gravitationnel il? Pour similaire entre la force gravitationnelle avec la charge, ce que cela signifie qu'il ya un partenaire de gravité correspondant? Par exemple, une sorte de champ de gravitation magnétique? Si le champ gravitationnel est un vecteur, il sera donc, mais le fait est que la gravité est un autre domaine.
un tenseur métrique est généralement considéré comme une plaque de caoutchouc, bien que ce n'est pas une image très correcte.
Bien qu'un simple vecteur est représenté par une flèche, mais le calcul est en réalité plus subtile. Pas tout montant a une grandeur et la direction sont des vecteurs. Par exemple, le soleil vers l'extérieur (direction) du rayonnement de la lumière à un rayonnement particulier (taille), mais qui ne sont pas un vecteur. Mathématiquement, un vecteur est défini comme étant la façon certaine, on ajoute en même temps, et la façon dont elles sont transformées en une trame de référence différente. Bien que l'espace physique, le vecteur peut être indiqué par des flèches, mais le concept peut être généralisé vecteur. Nous savons que la gravité est en fait les propriétés géométriques peuvent plier le temps et l'espace. Ici, nous avons besoin non seulement une description mathématique de la quantité de changement dans la quantité et la direction, tout en mesure de décrire le volume, la torsion et de cisaillement. C'est là que le soi-disant Tensor , Il est un vecteur généralisé. La gravité est pas un champ de vecteurs décrit les propriétés spatiales et temporelles est un champ de tenseur de gravité, appelée tenseur métrique . (Pour en savoir plus: « Qu'est-ce que le temps et l'espace ») Tensor est également utile dans l'électromagnétisme, les champs électromagnétiques peuvent être utilisés pour décrire un champ de tenseur.
Ainsi, de la force simple d'une flèche pointant vers notre concept plus général du vecteur et tenseur, ce qui nous conduit à un niveau plus profond de la compréhension de l'électromagnétisme et la gravité. Après aussi sortir de la première théorie du champ unifié.
