磁石のＮ極、Ｓ極及び原子における陽子、電子について

質問

そもそも磁石のＮ極とＳ極はどうして引き合うのでしょうか？また、原子における陽子と電子もどうして引き合うのでしょうか？
　「磁石のＮ極とＳ極は引き合うのだ」そして「原子における陽子と電子は引き合うのだ」と言われれば先に進みませんが、では、『なぜ引き合うのか』というメカニズムを知りたいのです。
　このことについてアドバイスしていただける方、よろしくお願い致します。

回答No.1

sanori · ベストアンサー

電磁気学の基本である、４つのマクスウェル方程式を眺めてみれば、電気および磁気の引力と斥力を説明できます。

しかし、その電磁気学の基本方程式は、電気も磁気も、距離の２乗に反比例した引力および斥力があるという事実に基づいて出来た式なので、結局は「何故」に対する答えになっていません。

ですから、そこから先は量子力学の話になると思います。

電気の引力（＋vs－）と斥力（＋vs＋、－vs－）は、電子同士がフォトン（光子）を、キャッチボールやラグビーのパスのごとく交換し合うことによって発生していると考えられています。
なお、重力もグラビトン（重力子）の交換で発生していると言われています。

磁気は、理論上は電気と兄弟・・・というよりは、同一人物みたいなものです。
つまり、磁気も、電子とフォトンだけで説明できるものらしいです。よく知らないんですが、おそらく、電気における電子とフォトンとの相互作用を論理的に式を立てて調べていくと、おそらく磁気の説明がつくのでしょう。

＜おまけ＞クイズ
陽子と電子は引き合うのは、＋と－だからイメージしやすいですけど、原子核の中にある複数の陽子同士は、お互いに反発し合うはずですよね？
しかも、原子核の大きさが陸上競技場だとすると、原子核の大きさは硬貨１枚ぐらいらしいんですよ。
じゃー、どうして、あんな狭いところでぎゅーっと、プラス同士がくっついてられるんでしょうか？