Kukaan ei ole vielä määritellyt varauksen todellista merkitystä tai sitä, miksi negatiivinen varaus eroaa positiivisesta varauksesta.
-
Kaikki tietävät, että positiivinen varaus johtuu protoneista ja negatiivinen varaus johtuu elektronista, mutta mitä varaus tarkoittaa?
-
Miksi negatiiviset ja positiiviset varaukset määritettiin niin?
-
Oliko myös mahdollista kutsua elektronin varaus positiiviseksi ja protonin negatiiviseksi?
Kommentit
- " Charge " on objektien ominaisuus. Kohteen varauksen kokonaismäärä ja varauksen jakauma määräävät sen käyttäytymisen sähkömagneettisissa kentissä. " positiivinen " ja " negatiivinen " ovat (historiallisia) käytäntöjä, aivan kuten " nousi " ja " tulppaani ". Jos vaihdamme nämä ehdot, voimme silti erottaa maksut (ja kukat) toisistaan. Siinä mielessä kummallakaan ei ole absoluuttista merkitystä. Paljon tärkeämpi tosiasia on, että varauksilla on kaksi erilaista polariteettia, joita on yhtä paljon.
- MIKSI fysiikan kysymykset perustavanlaatuisista määritelmistä päätyvät postulaatteihin ja lakeihin, jotka on oletettava, jotta matemaattinen malli sopii olemassa oleviin tietoihin ja ennustaa uusia havaintoja. Matemaattiselle mallille on valittu postulaatit ja lait ylimääräisiksi aksiomeiksi, KOSKA ne rajoittavat matematiikkaa havaintoihin ja oikeisiin ennusteisiin. Yksi datan implisiittisistä oletuksista on kahden vastakkaisen varauksen olemassaolo ja merkki on mielivaltainen käytäntö.
- Liittyvät: physics.stackexchange.com/ q / 17109/2451 ja linkit niihin.
- Kysymyksen 2 osalta se ' on puhtaasti siksi, että Benjamin Franklin teki mielivaltaisen päätöksen kumpi kutsutaan " negatiiviseksi " vs. " positiiviseksi " perustuu puutteelliseen tietoon (elektroneja ja protoneja ei ollut vielä ' löydetty). Se olisi luultavasti tehnyt elektroniikasta ja fysiikasta hieman yksinkertaisemman ja intuitiivisemman, jos hän olisi tehnyt päinvastaisen valinnan, jolloin elektroneja kutsutaan " positiivisiksi " ja protonit " negatiiviset ". Asiaankuuluva sarjakuva: xkcd.com/567
Vastaa
Alkuainepartikkeleiden kvanttiteoriassa (Poincare-ryhmän massa $ m $: n ja spin (kierteisyys) $ s $: n redusoitumattomassa esityksessä), jos joku operaattori $ \ hat {Q} $ sisäisestä symmetriasta liikkuu (kuten sähkövaraus) Hamiltonin $ \ hat {H} $: lla annetulla kenttäteorialla täytyy olla $$ [\ hat {Q}, \ hat {\ varphi} ^ {\ dagger} _ {A} (\ mathbf p)] | \ rangle = q_ {A} \ hattu {\ varphi} ^ {\ tikari} _ {A} (\ mathbf p), \ quad [\ hat {Q}, \ hattu {\ varphi} _ {A} (\ mathbf p)] | \ rangle = -q_ {A} \ hattu {\ varphi} _ {A} (\ mathbf p). $$ Tässä $ \ hat {\ varphi} ^ {\ dagger} (x) $ on kenttä, joka luo hiukkasia, kun taas $ \ hat {\ varphi} (x) $ on kenttä, joka luo hiukkasia.
Voit siis nähdä kaksi tosiasiaa: hiukkasella on varaus, joka on sama kuin vastaavan hiukkasen miinusmerkkinen varaus; hiukkasen varauksen merkin asettaminen on muodollinen. Voimme asettaa positronivaroituksen negatiiviseksi, fysiikka ei muutu.
Lataus on vain vuorovaikutuksen mitta. Katsotaanpa tämä yksinkertaisessa esimerkissä.
Tiedämme, että kahden elektronin välillä on vuorovaikutus, jota ei voida kuvata gravitaatioksi (ne hylätään). Tiedämme myös, että protoni ja elektroni ovat houkutelleet (tätä vuorovaikutusta ei myöskään voida kuvata gravitaatioksi, koska se on sitä vahvempi). Sitten tiedämme, että tämä vuorovaikutusvoima yksinkertaisimmassa tapauksessa kolikoi $ \ frac {1} {r ^ {2}} $ -lain kanssa, ja vuorovaikutuksen mitta on vakio ajassa. Teoria on rakennettava näillä ominaisuuksilla. Annetun hiukkasen varaus (yksinkertaisuuden vuoksi) massana gravitaatiovaikutuksen yhteydessä kertoo meille sen osallistumisesta vuorovaikutukseen.
Kommentit
- Esitin samanlaisen kysymyksen muutama kuukausi sitten toivoen oivallusta. Vaikuttaa siltä, että meillä ' ei ole " painovoimaa – tila-ajan taivutus " selitys maksusta. Voimme kuvata mitä, mutta ei miksi. Hyvä kokonaiskysymys!
- Ensimmäinen kappaleesi voi pelotella lukijoita, mutta toiset ovat todella hyviä.+1
- @Shookster Yleissuhteellisuusteoria on ulkonäöltään poikkeus, koska se ilmestyi kauan ennen kuin sen ennusteiden vahvistamiseksi oli tietoja. MIKSI fysiikan kysymykset perustavanlaatuisista määritelmistä päätyvät postulaatteihin ja lakeihin, jotka on oletettava niin, että matemaattinen malli sopii olemassa olevaan dataan ja ennustaa uusia havaintoja. Matemaattiselle mallille on valittu postulaatit ja lait ylimääräisiksi aksiomeiksi, KOSKA ne rajoittavat matematiikkaa havaintoihin ja oikeisiin ennusteisiin. Yksi tietojen implisiittisistä oletuksista on kahden vastakkaisen varauksen olemassaolo.
Vastaa
Jos vastaamme nimetä kaikki positiiviset sähkövarat negatiivisiksi ja päinvastoin, samalla kun niiden absoluuttinen arvo pidetään, tuloksena oleva fysiikka olisi sama. Joten tarkka valinta on vain sopimuksen asia.
Sillä on vain merkitystä, että protonin ja elektronin sähkövaraus ovat vastakkaiset ($ Q_ \ text {proton} = – Q_ \ text {electron} $). Lataus on additiivinen, mikä tarkoittaa, että jos sinulla on yksi järjestelmä, jonka maksu on $ Q_1 $, ja toinen järjestelmä, jonka maksu on $ Q_2 $, yhdistetyssä järjestelmässä on varaus $ Q_1 + Q_2 $ (näiden maksujen summa).
Elektronin varaus on päinvastainen kuin protonilla, joten yhtä monien protonien ja elektronien yhdistelmän kokonaisvaraus on nolla, ts. se on sähköisesti neutraali. Yksi tällainen yhdistelmä (jopa muihin hiukkasiin (neutroneihin)) on tavallinen (ei ionisoitu) atomi.
Vastaa
käsite sähkövaraus otetaan käyttöön selittämään kokeita (alun perin staattisesta sähköstä). Todetaan, että vain kahden tyyppiset maksut ovat välttämättömiä ja niiden erottamiseksi toisistaan ja niiden erottamiseksi toisistaan. Kätevin etiketti on positiivinen ja negatiivinen (jolla on joitain matemaattisia etuja). On puhdasta käytäntöä, että protoneille osoitetaan positiivinen varaus ja elektroneille negatiivisia.
On havaittu, että kaikki saman tyyppiset varaukset hylkäävät toisiaan, kun taas erityyppiset varaukset houkuttelevat toisiaan.
vastaus
Kaikki hiukkaset näyttävät olevan ryhmitelty kahteen erilliseen napaisuuteen vetovoiman tai hylkimisen perusteella. Niillä hiukkasilla, jotka karkottavat toisiaan, sanotaan olevan samanlaisia varauksia. Niillä, jotka houkuttelevat toisiaan, on erilaiset maksut. Positiivisen tai negatiivisen varauksen oleminen on maailman tiedeyhteisön jo hyväksymää sopimusta.
Lataus on kehon omistama ominaisuus, kun on olemassa epätasapaino niiden hiukkasten lukumäärän suhteen, joilla on eri polariteetteja vetovoiman tai hylkimisen perusteella.