Nimeni nu a definit încă sensul real al unei taxe sau de ce o sarcină negativă este diferită de o sarcină pozitivă.
-
Toată lumea știe că sarcina pozitivă se datorează protonilor și sarcina negativă se datorează electronilor, dar ce înseamnă sarcina?
-
De ce au fost astfel desemnate taxele negative și pozitive?
-
A fost, de asemenea, posibilitatea de a apela sarcina unui electron pozitiv și sarcina unui proton negativ?
Comentarii
- " Taxare " este o proprietate a obiectelor. Cantitatea totală de încărcare și distribuția sarcinii unui obiect determină comportamentul acestuia în câmpuri electromagnetice. " pozitiv " și " negativ " sunt convenții (istorice), la fel ca " rose " și " lalea ". Dacă am schimba acești termeni, am putea distinge în continuare acuzațiile (și florile). În acest sens, nici nu există un sens absolut. Faptul mult mai important este că există două polarități diferite ale sarcinilor care există în număr egal.
- DE CE întrebările din fizică referitoare la definițiile fundamentale ajung pe postulatele și legile care trebuie presupuse astfel încât o matematică modelul se potrivește cu datele existente și prezice noi observații. Postulatele și legile au fost alese pentru modelul matematic ca axiome suplimentare, DEoarece acestea constrâng matematica la observații și predicții corecte. Unul dintre postulatele implicite din date este existența a două taxe opuse, iar semnul este o convenție arbitrară.
- În legătură: physics.stackexchange.com/ q / 17109/2451 și link-urile din acesta.
- În ceea ce privește întrebarea 2, ' este doar pentru că Benjamin Franklin a luat o decizie arbitrară cu privire la pe care să-l numim " negativ " versus " pozitiv " bazat pe informații inadecvate (electronii și protonii nu au fost încă descoperiți '). Probabil că ar fi făcut electronica și fizica ușor mai simple și mai intuitive dacă ar fi făcut alegerea opusă, electronii rezultați fiind numiți " pozitivi " și protoni " negativi ". Un desen animat relevant: xkcd.com/567
Răspuns
În teoria cuantică a particulelor elementare (într-un sens de reprezentare ireductibilă a grupului Poincare cu masa $ m $ și rotire (helicitate) $ s $) dacă un operator $ \ hat {Q} $ de simetrie internă navetează (cum ar fi încărcarea încărcării electrice) cu $ ham hatianian {H} $ din teoria câmpului dat, trebuie să existe $$ [\ hat {Q}, \ hat {\ varphi} ^ {\ dagger} _ {A} (\ mathbf p)] | \ rangle = q_ {A} \ hat {\ varphi} ^ {\ dagger} _ {A} (\ mathbf p), \ quad [\ hat {Q}, \ hat {\ varphi} _ {A} (\ mathbf p)] | \ rangle = -q_ {A} \ hat {\ varphi} _ {A} (\ mathbf p). $$ Aici $ \ hat {\ varphi} ^ {\ dagger} (x) $ este un câmp care creează particule în timp ce $ \ hat {\ varphi} (x) $ este un câmp care creează antiparticule.
Deci, puteți vedea două fapte: particula are sarcină care este egală cu sarcina antiparticulei corespunzătoare cu semn minus; setarea semnului sarcinii particulelor este formală. Putem seta sarcina pozitronului ca negativă, fizica nu se schimbă.
Încărcarea este doar măsura interacțiunii. Să vedem acest lucru în exemplul simplu.
Știm că există interacțiune între doi electroni care nu pot fi descriși drept gravitaționale (sunt respinși). Știm, de asemenea, că protonii și electronii sunt atrași (această interacțiune nu poate fi descrisă ca gravitațională, deoarece este mai puternică decât aceasta). Atunci știm că această forță de interacțiune în cele mai simple cazuri monede cu legea $ \ frac {1} {r ^ {2}} $, iar măsura interacțiunii este constantă în timp. Trebuie să construim teoria cu aceste proprietăți. Sarcina particulei date, ca (pentru simplitate) masa în cazul interacțiunii gravitaționale, ne spune despre participarea sa la interacțiune.
Comentarii
- Am pus o întrebare similară acum câteva luni în speranța unor informații. Se pare că nu ' nu avem " gravitația-este-îndoirea-spațiului-timp " explicație pentru taxă încă. Putem descrie Ce, dar nu De ce. Întrebare generală minunată!
- Primul dvs. paragraf ar putea speria unii cititori, dar ceilalți sunt foarte buni.+1
- @Shookster Teoria relativității generale este o excepție în apariția sa, deoarece a apărut cu mult înainte de a exista date care să confirme previziunile sale. DE CE întrebările din fizică cu privire la definițiile fundamentale ajung pe postulatele și legile care trebuie asumate astfel încât un model matematic să se potrivească datelor existente și să prezică noi observații. Postulatele și legile au fost alese pentru modelul matematic ca axiome suplimentare, DEoarece acestea constrâng matematica la observații și predicții corecte. Unul dintre postulatele implicite din date este existența a două taxe opuse.
Răspuns
Dacă re- desemnați toate sarcinile electrice pozitive ca negative și invers, păstrând în același timp valoarea lor absolută, fizica rezultată ar fi aceeași. Deci, alegerea exactă este doar o chestiune de convenție.
Contează doar că sarcina electrică a protonului și electronului este opusă ($ Q_ \ text {proton} = – Q_ \ text {electron} $). Taxa este suplimentară, ceea ce înseamnă că, dacă aveți un sistem cu taxă $ Q_1 $ și un alt sistem cu taxă $ Q_2 $, sistemul combinat are taxa $ Q_1 + Q_2 $ (suma acelor taxe).
Încărcarea electronilor este opusă celei a protonului, astfel încât combinația dintre un număr egal de protoni și electroni are o sarcină totală zero, adică este neutră din punct de vedere electric. O astfel de combinație (până la alte particule suplimentare (neutroni)) este atomul obișnuit (neionizat).
Răspuns
conceptul de încărcare electrică este introdus pentru a explica experimentele (inițial din electricitatea statică). Se constată că sunt necesare doar două tipuri de taxe și pentru a le distinge și pentru a distinge între ele li se oferă etichete. Eticheta cea mai convenabilă este pozitivă și negativă (care are unele avantaje matematice). Este pură convenție că protonilor li se atribuie o sarcină pozitivă și electronii sunt atribuiți ca negativi.
Se constată că toate sarcinile de același tip se resping reciproc, în timp ce sarcinile de diferite tipuri se atrag reciproc. p>
Răspuns
Toate particulele par să fie grupate sub două polarități distincte bazate pe modul de atracție sau repulsie. Se spune că acele particule care se resping reciproc au sarcini similare. Cei care se atrag reciproc au sarcini diferite. Fiind o sarcină pozitivă sau negativă, este o chestiune de convenție deja acceptată de comunitatea științifică mondială.
O încărcătură este o proprietate posedată de un corp atunci când există un dezechilibru intern al numărului de particule care poartă polarități diferite în funcție de atracție sau repulsie.