القوة الكهروستاتيكية التي تدفع الجسيمات المتشابهة الشحنة، مثل الإلكترونات، بعيدًا عن بعضها البعض.التنافر الكولومبي هو القوة الكهروستاتيكية الأساسية التي تسبب تنافر الجسيمات ذات الشحنة الكهربائية المتشابهة عن بعضها البعض. تُعد هذه القوة واحدة من القوى الأساسية الأربع في الطبيعة، وتوصف بقانون كولوم الذي ينص على أن القوة بين جسيمين مشحونين تتناسب طرديًا مع حاصل ضرب شحناتهما وعكسيًا مع مربع المسافة بينهما. بالنسبة للشحنات المتشابهة، تكون هذه القوة تنافرية، وهذا التنافر هو ما يمنع الإلكترونات في الذرة من الانهيار نحو النواة، ويمنح المادة صلابتها وشعورها بعدم الاختراق.
صاغ القانون الكمي لهذه القوة شارل-أوغستان دي كولوم في عام 1785، مستخدمًا ميزان الالتواء لقياس القوة بين الأجسام المشحونة. وقد وضع هذا العمل الأساس للفهم الكلاسيكي للكهروستاتيكا.
تنشأ هذه القوة من تبادل الفوتونات الافتراضية بين الجسيمات المشحونة. كل جسيم مشحون، مثل الإلكترون أو البروتون، يُنشئ مجالًا كهربائيًا. عندما تُقرَّب جسيمات متشابهة الشحنة من بعضها، تتفاعل مجالاتها بطريقة تُنتج قوة تدفعها بعيدًا عن بعضها. قوة هذا التنافر هائلة على المقاييس الصغيرة جدًا؛ على سبيل المثال، التنافر الكولومبي بين بروتونين في النواة هائل، ولا يُتغلب عليه إلا بالقوة النووية الشديدة الأقوى ولكن قصيرة المدى التي تربطهما معًا.
التنافر الكولومبي هو المبدأ وراء مسرعات الجسيمات مثل مصادم الهادرونات الكبير، حيث تُستخدم مجالات كهرومغناطيسية مضبوطة بعناية لتسريع وتصادم الجسيمات المشحونة، وهو أيضًا السبب في تشتت جسيمات ألفا بواسطة النواة في تجربة رذرفورد الشهيرة بورق الذهب، مما أدى إلى اكتشاف النواة الذرية.
التنافر الكولومبي بين الإلكترونات قوي جدًا لدرجة أنه إذا تمكنت بطريقة ما من إزالة كل المساحة الفارغة من الذرات في جسمك، فإن الجسيمات المتبقية ستكون أصغر من حبة غبار، ومع ذلك فإن قوة التنافر بينها ستكون كافية لإحداث انفجار يعادل قنبلة نووية كبيرة.
