Spørgsmål:
Hvis elektroner var positive og protoner var negative, ville livet være anderledes?
Andrew Tawfeek
2017-09-09 10:08:04 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Dette var et spørgsmål på et regneark i min første uge i en klasse om elektromagnetisme. Svaret er i det væsentlige:

Nej Livet ville ikke være anderledes, hvis elektroner var positivt ladede og protoner var negativt ladede. Modsatte afgifter ville stadig tiltrække, og lignende afgifter ville stadig afvise. Betegnelsen af ​​ladninger som positiv og negativ er blot en definition.

Men hvordan ville vi have negative ladninger i kernen? Når vi kigger på Wikipedia-siden for tilbageværende stærk kraft, ser det ud til, at der er behov for dunkvarker i dette nye "negative proton" for at hjælpe med at skabe pionen til at "transmittere en resterende del af den stærke kraft, selv mellem farveløse hadroner ".

Jeg forsøgte at finde ud af og prøve at finde en partikel med (-1) ladning med en nedkvark (ved at gå igennem denne liste over baryoner), men alle partikler er ikke stabile med undtagelse af to ukendte:

  • Nederste Xi Baryon

  • Xi Baryon med dobbelt bund

Hvis man antager, at et af ovenstående er stabilt, kunne den stærke kraft virke mellem en af ​​dem og en neutron, hvilket antyder, at det er i orden at have en negativt ladet kerne?

Edit: Hvis det ikke var klart, vedrørte mit spørgsmål, om der eksisterede stabile baryoner på $ -1 $ charge med ned kvarker, der kunne "erstatte" protonen.

Se Wikipedia-artiklen om [C-Symmetry] (https://en.wikipedia.org/wiki/C-symmetry)
Vi kunne også kalde positive afgifter "foo" -afgifter og negative afgifter "bar" -afgifter.Så længe vi er konsistente og erstatter overalt (for eksempel også kvarker), ændres intet overhovedet.
Uanset hvilken konvention der anvendes, ville Ben Franklin helt sikkert stadig (!) Have defineret strøm i form af strømmen af positiv ladning, så det at sige, at elektroner har positiv ladning, ville have gjort det lettere at lære om kredsløb.
Relateret: https://physics.stackexchange.com/q/68471/
Din tilstand præciserer ikke, hvilke ændringer: partikler eller ladningsnavne.Da elektroner er meget friere til at bevæge sig, skulle de have været kaldt 'positive', men hvis de var det, vi kalder positroner (antimateriale), så er der symmetrifejl, der ville gøre verden meget anderledes - og det er derfor, vi ikkekan du ikke se meget antimateriale i kosmos.
Mulig duplikat af [Hvorfor er afgiftsnavngivningskonventionen forkert?] (Https://physics.stackexchange.com/q/17109/)
@KCd Faktisk ville vende dem gøre undervisning om kredsløb mere forvirrende, da det ville vildlede folk til at tro, at elektronstrøm er den eneste strømtype.
Tre svar:
lemon
2017-09-09 10:13:49 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Pointen er, at uanset om vi kalder det 'positiv' ladning eller 'negativ' ladning, gør det ingen forskel, så længe vi er konsistente.Hvis vi besluttede at mærke ladningen af en proton som 'negativ', skal vi for at være konsistente også mærke kvarkernes ladninger (dvs. d ville blive + 1/3e, og u ville blive -2 / 3e).I hvilket tilfælde dit spørgsmål er ugyldigt.

Graipher
2017-09-09 15:50:59 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Hvad angår dit spørgsmål om, hvordan man får negative ladninger i kernen, er dette let. Brug bare anti-protoner (og anti-neutroner). Danner kvarkindholdet er simpelthen $ \ bar {u} \ bar {u} \ bar {d} $, så det består af to anti-up og en anti-down quark. Opladningen af ​​en anti-up-kvark er det modsatte af en up-kvark, så -2/3 og analogt +1/3 er ladningen af ​​en anti-down-kvark.

For at fremstille atomer med dette skal du også udskifte elektroner med deres respektive antipartikler, der kaldes positroner, navngivet således, fordi de har +1 ladning.

Om materie fremstillet af anti-partiklerne i vores normale stof virkelig opfører sig nøjagtigt på samme måde, er et varmt emne og under aktiv forskning. Vi ved, at der er mindst et par små forskelle; og fra at observere, at vi er lavet af stof, ikke antimateriale, skal der være endnu flere forskelle, som vi endnu ikke forstår.

Så afhængigt af hvordan man fortolker spørgsmålet, ja der er forskelle, hvis du erstatter alle positive ladninger med negative og omvendt. Det afhænger af, hvordan du gør det.

Det blev dog for nylig vist, at spektret af hydrogen og anti-hydrogen er det samme (inden for eksperimentel usikkerhed).


Sidebesked: Hvis du kun udveksler afgifter, men ikke foretager en paritetstransformation (grundlæggende spejling af alle rumlige retninger), vil ensomme afgifter blive afbøjet i modsatte retninger i et magnetfelt fra det, du er vant til.

Dette er det eneste interessante svar (og CP-overtrædelsen bliver meget interessant) - de andre svar er tautologiske.
Wrichik Basu
2017-09-09 10:27:56 UTC
view on stackexchange narkive permalink

De positive og negative ladninger tildelt henholdsvis protoner og elektroner er af convention.Der er ingen specifik grund til at gøre elektronen negativ.Ligesom gluoner har fargeladning, på samme måde for at vise, at der er partikler, der ligner elektronen, der gør oprør mod hinanden, er de blevet markeret som negativ ladning.De kunne også let have været markeret positive.

Havde elektronerne været positive og protoner været negative, ville fysikken skulle formuleres sådan.Kvarker skulle ændre deres ladning, så de ville tilføje op til en enhed negativ ladning af protonen.Imidlertid kunne alle fænomener beskrives af dette system, ligesom de er beskrevet af det nuværende system.Kun tegn på alle vil ændre sig.



Denne spørgsmål og svar blev automatisk oversat fra det engelske sprog.Det originale indhold er tilgængeligt på stackexchange, som vi takker for den cc by-sa 3.0-licens, den distribueres under.
Loading...