В чем разница гравитации и магнитного поля? Есть ли она?
предупреждаю, говорю о ньютоновской гравитации, про общую теорию относительности придумывать не буду.
магнитное поле действует на заряженные частицы, причем знак заряда может быть как +, так и -. Соответственно, сила на разноименные заряды действует в противоположных направлениях. Масса строго неотрицательна.
К тому же сила Лоренца (сила, с которой взаимодействуют маг поле и заряд) не совершает работы над зарядом. гравитационное поле - потенциально, это значит, что оно совершает работу над массивным телом.
Магнитная сила - не центральна, в отличие от гравитации.
Как известно в нашем мире "баллом правят" 4 взаимодействия: электромагнитные, сильные. слабые и гравитационные. При определённых условиях все 4 взаимодействия сливаются в одно единое. То есть эти 4 взаимодействия - разные стороны одного единого, но оно проявляет себя в трёхмерном пространстве лишь при чудовищных температурах. Создание теории, описывающей это взаимодействие - "голубая мечта" физиков-теоретиков. Вот, собственно, для чего и построили коллайдер - подтвердить или опровергнуть нынешние теоретические наработки, чтобы продвинуться дальше в создании так называемой "Теории Всего".
Да, как вы заметили, формулы, определяющие величину силы гравитационного притяжения (закон Ньютона) и взаимодействия между зарядами (закон Кулона) подозрительно похожи. И это не случайность. При определенных условиях электромагнитное и гравитационное взаимодействия сливаются в одно единое. Теперь, какие это условия? В нашем трёхмерном пространстве (длина, ширина, высота) - это нагревание до чудовищных температур (десятки миллиардов градусов и более) . Если же взять пространство более высоких размерностей, начиная с шестой, то гравитационное взаимодействие от электромагнитного неотделимы. В шестимерном пространстве помимо длины, ширины и высоты есть ещё 3 подобных параметра. Описать это человеку, не искушенному в математике сложно. Ну вот представьте, есть плоскость. Это двухмерное пространство. У объектов на ней есть длина и ширина, высоты нет - они плоские. При добавлении высоты у нас получается трёхмерное пространство - такое, в котором живём мы. При добавлении к нашему пространству ещё трёх подобных параметров у нас получится шестимерное. Представить это невозможно в силу устройства нашего мозга. Но такие пространства и явления, происходящие в них прекрасно описываются с помощью математики и физики. Может показаться, что введения этих пространств - никому не нужная абстракция. Но это не так. Множество физичеких теорий действуют именно через дополнителные измерения. Теперь среди физиков идёт спор существуют ли у нашей Вселенной дополнительные измерения. Много фактов свидетельствуют в пользу этой догадки.
В противорположеность электромагнетизму гравитации связана с источниками одного знака. Этот гравитационный источник, гравитационный заряд называется массой. Она всегда положительна и для нее существует закон сохранения... Более того, даже на массовый дипольный момент имеется закон сохранения - это, фактически, закон сохранения центра масс. Поэтому ниоткуда гравитационное поле возникнуть не может. Оно ввиду движения масс может как-то деформироваться, причем чем дальше находится точка наблюдения гравитационного поля от этих масс, тем больше требуется времени, чтобы эффект изменения поля был обнаружен. А на достаточном удалении от ограниченной системы масс она вообще может рассматриваться как единая нерасчлененная точечная масса, внутренние движения на достаточном удалении не могут изменить точечный характер этого поля. А на еще большем удалении гравитационное поле исчезает вообще, и никакими средствами мы его не сможем обнаружить. Пусть формально мы можем вычислить величину гравитационного поля Земли в другой галактике. Но очевидно, что это чисто теоретический артефакт. Отсюда прямо следует отсутствие пресловутых гравитационных волн, т. е. оторвавшихся от источников гравитационных полей. Гравитационных полей без источников не существует. Это в электромагнетизме испущенная электромагнитная волна теряет всякую связь с источником и есть «безисточниковое» электромагнитное поле. И в этом принципиальное отличие электромагнитного поля. Оно может действовать на любые расстояния. Так в наших оптических и радиотелескопах принимаются и воздействуют на приемники электромагнитные поля, источник которых лежит в невообразимой дали, за миллионы и миллиарды световых лет. Электромагнитное поле - это поле с неограниченным радиусом действия в отличие от пространственно ограниченного гравитационного поля.
Это разные поля. К магниту притягиваются железо, никель, сталь.
А гравитационное притяжение существует между любыми предметами.
Это совершенно разные явления.