電磁相互作用

読み：でんじそうごさよう
外語：electromagnetic force

品詞：名詞

基本相互作用のうちの一つ。電気の力と磁気の力。プラスマイナスの電気により起こる力。

概要

電磁気力(電磁力)を発生させる相互作用である。

電荷にはプラスとマイナスがあり、同じもの同士では反発する力(斥力)が生じ、異なるもの同士では引きつけあう力(引力)が生じる。

四つある既知の基本相互作用の中で2番目に強い相互作用である。最も強い強い相互作用の約1/137の強さとなる。

原子核(プラスの電荷)と電子(マイナスの電荷)を結びつける力で、光(電磁波)を伴う現象のすべては、この力による。

ゲージ理論におけるゲージ場では相互作用を媒介する粒子が存在しており、電磁相互作用の場合は光子(フォトン)が元となる。電荷を持つ者同士が行なう光子(または電磁波ともいう)の交換が、電磁相互作用の源となる。これは量子電磁力学と呼ばれている。

ビッグバン宇宙論では、時刻10⁻¹¹秒(温度10²GeV)に第三の相転移が起こり、電磁相互作用と弱い相互作用が分離した。

力のうち、電気の力と磁気の力は古くから知られていた。

例えば、鉄心にコイルを巻き電流を流すと磁力を発する電磁石となるが、それはつまり電気と磁気の力は本来同じものであることを示している。この両者を合わせて電磁相互作用(電磁気力)と呼ぶ。

電磁相互作用については19世紀初期に発見され、後にマックスウェルにより物理学としてまとめられ、電気と磁気を統一する電磁波理論が確立された。そして、後の世には統一理論が形作られることになる。

用語の所属