Електричний заряд і елементарні частинки

Чи зможете ви коротко і ємко відповісти на питання: « Що таке електричний заряд? » Це може здатися просто на перший погляд, але на ділі виявляється набагато складніше.

Чи відомо нам, що таке електричний заряд
Справа в тому, що на сучасному рівні знань ми ще не можемо розкласти поняття «заряд» на більш прості складові. Це основоположне, так би мовити, первинне поняття.

Нам відомо, що це певна властивість елементарних частинок, відомий механізм взаємодії зарядів, ми можемо виміряти заряд і використовувати його властивості.

Однак все це наслідок даних, отриманих дослідним шляхом. Природа цього явища нам до цих пір не ясна. Тому однозначно визначити, що таке електричний заряд, ми не можемо.

Для цього необхідно розкрити ціле коло понять. Роз’яснити механізм взаємодії зарядів і описати їх властивості. Тому простіше розібратися, що означає твердження: « дана частка має (несе на собі) електричний заряд ».

Наявність електричного заряду у частинки
Загальновідомо, що всі тіла складаються з найдрібніших частинок. Будь-яке тіло можна розділити на молекули, молекули на атоми, а атоми, у свою чергу, діляться на ще менші складові, які вже є неподільними.

Клас найменших неподільних частинок назвали елементарними частинками. Спочатку це були протон, електрон і нейтрон. Відкриття протона і нейтрона.

Проте пізніше вдалося встановити, що кількість елементарних частинок набагато більше, і що протон, електрон і нейтрон не є неподільними і основоположними будматеріалами Всесвіту. Вони самі можуть розкладатися на складові і перетворюватися в інші види часток.

Тому назва « елементарна частка » в даний час включає досить великий клас частинок, менших за розміром, ніж атоми і ядра атомів. При цьому частинки можуть мати самі різні властивості і якості.

Однак, така властивість, як електричний заряд, буває тільки двох типів, які умовно назвали позитивним і негативним. Наявність заряду у частинки це її властивість відштовхуватися або притягатися до іншої частці, яка теж несе на собі заряд. Напрямок взаємодії при цьому залежить від типу зарядів.

Однойменні заряди відштовхуються, різнойменні притягуються. При цьому сила взаємодії між зарядами дуже велика в порівнянні з гравітаційними силами, властивими всім без винятку тілам у Всесвіті.

У ядрі водню, для прикладу, електрон, що несе негативний заряд, притягується до ядра, що складається з протона та несучого позитивний заряд, з силою в 1039 разів більшою, ніж сила, з якою той же електрон притягається протоном за рахунок гравітаційної взаємодії.

Частинки можуть нести на собі заряд або не нести, залежно від типу частинки. Проте « зняти» заряд з частинки неможливо, точно так само, як неможливо й існування заряду поза частинки.

Крім протона і нейтрона заряд несуть на собі деякі інші види елементарних частинок, проте необмежено довго існувати можуть тільки ці дві частинки.

Решта заряджені частинки існують дуже малий час (порядку 10-10 секунди або менше) і перетворюються в інші види часток.

Посилання на основну публікацію