Muatan Listrik dikaji dari Hukum Coulomb dan Hukum QED

MUATAN (CHARGE)

Pengarang
Lewis Ryder
School of Physical Sciences, University of Kent, Canterbury, UK

Rujukan
Physics Education, March (2007) 141-145.

Intisari
§ Secara umum fakta yang diketahui dengan baik tentang muatan listrik seperti penolakan muatan, tidak seperti penarikan muatan. Gaya penolakan atau penarikan muatan dinyatakan dengan Hukum Coulomb .
§ Muatan listrik q1 membentuk dirinya sendiri medan listrik .
§ Medan listrik adalah minus dari gradien Potensial Coulomb V .
§ Sesuai pengembangan Teori Maxwell, seperti halnya kelistrikan, di sini juga terjadi fenomena kemagnetan.
§ Kombinasi antara Persamaan Maxwell dengan Teori Quantum, cara yang paling sederhana mengenai dua partikel bermuatan menginteraksikan dalam ”pertukaran” satu foton diantara keduanya. Seperti pada Figur 1.
§ Dari Hukum Coulomb ke QED (Quantum Electrodynamics), kita memiliki cara yang panjang. Muatan listrik sebagai sumber untuk medan (medan magnetik); medan terkuantisasi dan kuanta sebagai foton; partikelnya memiliki massa nol.

Pendapat Pribadi
Dalam suatu eksperimen, jika kita hendak merumuskan secara alamiah banyak faktor yang terlibat. Begitu juga dalam studi muatan listrik ini. Ternyata bukan hanya konsep-konsep listrik saja, melainkan juga konsep-konsep gelombang dan Teori Quantum. Perpaduan dari Hukum Maxwell dengan Teori Quantum menghasilkan Quantum Electrodynamics (QED). Dengan kompleksitas kajian dari hukum-hukum yang terlibat seperti hukum Coulomb dan hukum grabitasi, serta teori quantum yang dipadukan dalam satu hukum tentang QED, tentu saja tidak kita jumpai dalam pembelajaran fisika di lingkungan sekolah lanjutan. Tetapi, di sekolah lanjutan sudah dibelajarkan untuk masing-masing teori secara terpisah dan lebih sederhana. Walaupun demikian, kajian dari artikel ini dapat memberikan masukan sebagai informasi baru baik bagi siswa, guru, mahasiswa, dan pembaca pada umumnya.

Pertanyaan
Bagaimanakah Teori Listrik Lemah (Electroweak Theory) berkembang? dan Apakah kajian utama dari teori ini?

Artikel dinalisis oleh Achmad Samsudin
2008