電子同士、陽子同士は反発しあうのですか

Question

(1)
電子と電子は、同じ電気的性質を持ったもの同士なので、2つの電子間には互いに退け合う（互いに相手を近づけない）力が働くのではないかと思うのですが、そうなのでしょうか。

（2）
陽子と陽子は、同じ電気的性質を持ったもの同士なので、2つの陽子間には互いに退け合う（互いに相手を近づけない）力が働くのではないかと思うのですが、そうなのでしょうか。

notnot · Accepted Answer

素粒子にも質量があるので、万有引力の法則で引き合うのは良いですよね。
ただ、お書きのように同じ極性の電気を帯びていると、反発します。つまり、重力による引力と、電磁気力による反発力の両方が働いています。どっちが強いか？というと、電磁気力なので、この２つの力だけを考えると反発します。

自然界には「重力」「電磁気力」の他に「強い力」「弱い力」があり、強さは、
強い力＞電磁気力＞弱い力＞重力
の順です。原子核を構成する陽子・中性子の間には強い力が働きます。なので、原子核を構成する陽子同士は引き合う力の方が強いです。電磁気力・重力と違って、強い力・弱い力は素粒子レベルの距離でしかはたらかないので我々が普段の生活で実感することはありません。

(1) 電子と電子は反発します。原子の周りの電子がお互いの反発力で飛び散らないのはそれより大きな電磁気力で原子核の陽子に引かれるから。

(2) 陽子と陽子は反発します。原子核を構成する陽子同士は強い力で引き合います。

kendosanko · Answer

たしかに電磁気力は作用距離が長いですが、
粒子に働く力は電磁気力ばかりじゃありません。
強い相互作用や弱い相互作用もあり、粒子間がどうゆう距離かで働く力も違うので、
いつも反発するわけじゃありません。

pasocom · Answer

(1)、(2)とも質問者様がお考えのように「反発し合う」で合ってます。
では原子核の中でなぜ複数の陽子がまとまっていられるのか、というのが大きな問題でした。
それに対して出された仮定の力が「強い力（＝核力）」という力です。
しかし、現在の科学では、この「核力」も充分に説明されたとは言い難く、なぜ陽子同士がくっついていられるのか、完全に解明されていないのが現状です。
参考に、WIKIPEDIA「物理学」＞「物理現象の微視的視点と巨視的視点」
ja.wikipedia.org/wiki/物理学

Saturn5 · Answer

そうです。この力をクーロン力といいます。
原子核中では陽子と陽子が接触していますが、本来は反発するものです。
これがなぜ結合するのかを解明したのが湯川秀樹博士の中間子理論です。

電子同士、陽子同士は反発しあうのですか

素粒子にも質量があるので、万有引力の法則で引き合うのは良いですよね。

たしかに電磁気力は作用距離が長いですが、

(1)、(2)とも質問者様がお考えのように「反発し合う」で合ってます。

そうです。

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