電磁力

電磁力是處於電場、磁場或電磁場的帶電粒子所受到的作用力。大自然的四種基本力中,電磁力是其中一種,其它三種是強作用力、弱作用力、重力。在古典電動力學裏,電磁力稱為勞侖茲力。
實際上在日常尺度上,人們所感覺到的「接觸力」(支持力、摩擦力、拉力、彈力、表面張力、壓力/浮力、黏滯力…)本質上幾乎都來自電磁作用力,再加上量子力學的泡利不相容原理/交換效應所造成的有效短程排斥。換句話說:「會覺得碰到了」是因為兩邊的電子雲不願意重疊。
並且在場的語言裡,動量/力確實是透過電磁場在物體與物體之間「搬運」的;量子觀點則可說是虛光子在交換(QED)。


在材料內部,推一端、另一端何時感到?在固體/流體裡,力的訊息是以彈性/聲學擾動(聲子)在原子間逐段傳遞,速度是聲速(由電磁鍵結決定材料的剛性與密度),不是光速。也就是:
  • 「為何能傳」:因為電磁相互作用把原子彼此綁在一起。
  • 「怎麼傳到遠處」:靠機械波(聲子)在材料中傳遞應力。
    日常接觸力的「來源」是電磁相互作用(場可直接承載與傳遞力/動量);在材料內部,這些作用形成的彈性網絡再以聲子把應力傳遞開去,速度受材料性質限制,永遠不會超過光速。