Wie groß ist die elektrische Gesamtladung des Universums??

Es ist unmöglich, die elektrische Gesamtladung des Universums endgültig zu messen, da das Universum unendlich ist. jedoch, die Gesetze der Physik, Extrapolationen lokaler Messungen, und einfache Argumente scheinen uns alle zu sagen, dass die elektrische Gesamtladung des Universums genau null ist. Mit anderen Worten, Es gibt genau so viel positive elektrische Ladung im Universum wie negative elektrische Ladung. Der theoretische Grund für diese Schlussfolgerung ist das Ladungserhaltungsgesetz. Wegen gewisser Symmetrien in der Struktur des Universums, die gesamte elektrische Ladung eines isolierten Systems bleibt immer erhalten. Das bedeutet, dass die Gesamtladung eines isolierten Systems zu jedem Zeitpunkt gleich ist. Das Gesetz der Ladungserhaltung ist eine grundlegende, strikt, universelles Gesetz. In Tausenden bis Millionen verschiedener Experimente, Dieses Gesetz wurde nie verletzt, nicht ein einziges Mal. Außerdem, Dieses Gesetz ist der einzig logische Weg, um die Welt um uns herum zu erklären. Zusamenfassend, Dieses Gesetz macht einfach Sinn.

Das Gesetz der Ladungserhaltung bedeutet nicht, dass elektrische Ladung nicht erzeugt oder zerstört werden kann. Es bedeutet nur, dass jedes Mal eine negative elektrische Ladung erzeugt wird, es muss gleichzeitig eine gleich große positive elektrische Ladung erzeugt werden, damit sich die Gesamtladung eines Systems nicht ändert. Zum Beispiel, in dem gut verstandenen Phänomen der Paarproduktion, ein Gammastrahl (eine hochenergetische Lichtform) verwandelt sich in ein reguläres Materieteilchen und ein Antimaterieteilchen, das das Gegenstück des regulären Materieteilchens ist. Denn ein Antimaterieteilchen hat immer die entgegengesetzte elektrische Ladung seines Gegenstücks aus normaler Materie, die Gesamtladung der beiden Teilchen ist Null. Deshalb, Die Paarbildung ändert die elektrische Gesamtladung eines Systems nicht und ist daher durch das Ladungserhaltungsgesetz erlaubt. Als konkreteres Beispiel hierfür, Ein Gammastrahl kann sich in ein Elektron und ein Antielektron umwandeln (d.h.. ein Positron). Das Elektron hat eine elektrische Ladung von -1 und das Positron hat eine Elektronenladung von +1. Die Gesamtladung, die dem System durch die Erzeugung des Elektrons und des Positrons hinzugefügt wird, ist: +1-1 = 0. Der Punkt ist, dass uns das Gesetz der Ladungserhaltung die Tatsache aufzwingt, dass jedes Mal ein Elektron aus einem Gammastrahl entsteht, es muss auch ein Positron erzeugt werden. Auf diese Weise, elektrische Ladung kann erzeugt und zerstört werden, während die Gesamtladung eines Systems konstant bleiben kann. Die Paarproduktion wird routinemäßig im Labor und bei Messungen atmosphärischer Luftschauer kosmischer Strahlung beobachtet.

Was also hat die Ladungserhaltung mit der Gesamtladung des Universums zu tun?? Laut moderner Wissenschaft, Das Universum begann damit, dass es aus dem Nichts explodierte, was Wissenschaftler den Urknall nennen. Seit das Universum als Nichts begann, Es begann mit einer elektrischen Ladung von Null. Deshalb, Das Gesetz der Ladungserhaltung sagt uns, dass das Universum immer noch eine elektrische Gesamtladung von Null haben muss.

Dies ist aus Beobachtungssicht sinnvoll. Die elektromagnetische Kraft hat eine ebenso große Reichweite wie die Schwerkraft und ist viel stärker als die Schwerkraft. Der Grund dafür, dass die elektromagnetische Kraft im astronomischen Maßstab keine große Rolle spielt, liegt darin, dass Sterne und Planeten eine elektrische Gesamtladung von Null haben. Wenn die Erde und die Sonne beide eine große positive elektrische Ladung hätten, dann wäre die elektromagnetische Abstoßung zwischen ihnen viel stärker als die Gravitationsanziehung zwischen ihnen. In einem solchen Fall, Die Erde würde nicht um die Sonne kreisen, sondern aus dem Sonnensystem geschleudert werden. Die Tatsache, dass Monde stabile Umlaufbahnen um Planeten bilden, Planeten bilden stabile Umlaufbahnen um Sterne, und Sterne stabile Umlaufbahnen um galaktische Zentren bilden, ist ein direkter Beobachtungsbeweis dafür, dass Monde, Planeten, und Sterne haben alle eine elektrische Gesamtladung von Null. Seit Monden, Planeten, und Sterne sind die Dinge, die das Universum ausmachen, es ist nur logisch zu folgern, dass das Universum daher eine elektrische Gesamtladung von Null hat.

Kredit:https://wtamu.edu/~cbaird/sq/2016/01/11/was-ist-die-elektrische-gesamtladung-des-universums/