Quelle est la charge électrique globale de l'univers?

Question

Il est impossible de mesurer de manière concluante la charge électrique globale de l'univers puisque l'univers est infini. toutefois, les lois de la physique, extrapolations de mesures locales, et des raisonnements simples semblent tous nous dire que la charge électrique globale de l'univers est exactement nulle. En d'autres termes, il y a exactement autant de charge électrique positive dans l'univers qu'il y a de charge électrique négative. La raison théorique de cette conclusion est la loi de conservation de la charge. En raison de certaines symétries dans la structure de l'univers, la charge électrique totale d'un système isolé est toujours conservée. Cela signifie que la charge totale d'un système isolé est la même à tout moment. La loi de conservation de la charge est un principe fondamental, strict, loi universelle. Dans des milliers à des millions d'expériences différentes, cette loi n'a jamais été observée comme étant violée, pas même une fois. en outre, cette loi est la seule façon logique d'expliquer le monde qui nous entoure. En bref, cette loi a du sens.

La loi de conservation de la charge ne signifie pas que la charge électrique ne peut pas être créée ou détruite. Cela signifie simplement que chaque fois qu'une charge électrique négative est créée, une quantité égale de charge électrique positive doit être créée en même temps afin que la charge totale d'un système ne change pas. Par exemple, dans le phénomène bien compris de la production de paires, un rayon gamma (une forme de lumière à haute énergie) se transforme en une particule de matière régulière et une particule d'antimatière qui est la contrepartie de la particule de matière régulière. Puisqu'une particule d'antimatière a toujours la charge électrique opposée à celle de sa contrepartie de matière régulière, la charge totale des deux particules est nulle. Donc, la production de paires ne modifie pas la charge électrique totale d'un système et est donc autorisée par la loi de conservation de la charge. Comme exemple plus précis de cette, un rayon gamma peut se transformer en un électron et un anti-électron (à savoir. un positron). L'électron a une charge électrique de -1 et le positon a une charge électronique de +1. La charge totale ajoutée au système par la création de l'électron et du positon est: +1-1 = 0. Le fait est que la loi de conservation de la charge nous impose le fait que chaque fois qu'un électron est créé à partir d'un rayon gamma, un positron doit également être créé. De cette façon, la charge électrique peut être créée et détruite tandis que la charge totale d'un système peut rester constante. La production de paires est régulièrement observée en laboratoire et dans les mesures des averses atmosphériques de rayons cosmiques..

Alors qu'est-ce que la conservation de la charge a à voir avec la charge globale de l'univers? Selon la science moderne, l'univers a commencé par exploser à partir de rien dans ce que les scientifiques appellent le Big Bang. Depuis que l'univers a commencé comme rien, ça a commencé avec zéro charge électrique. Donc, la loi de conservation de la charge nous dit que l'univers doit encore avoir une charge électrique totale de zéro.

Cela a du sens d'un point de vue observationnel. La force électromagnétique a une portée aussi longue que la force de gravité et est beaucoup plus forte que la gravité. La raison pour laquelle la force électromagnétique ne joue pas beaucoup de rôle à l'échelle astronomique est que les étoiles et les planètes ont une charge électrique totale de zéro.. Si la terre et le soleil avaient tous deux une grande charge électrique positive, alors la répulsion électromagnétique entre eux serait bien plus forte que l'attraction gravitationnelle entre eux. Dans ce cas, la terre ne tournerait pas autour du soleil mais serait jetée hors du système solaire. Le fait que les lunes forment des orbites stables autour des planètes, les planètes forment des orbites stables autour des étoiles, et les étoiles forment des orbites stables autour des centres galactiques est une preuve observationnelle directe que les lunes, planètes, et les étoiles ont toutes une charge électrique totale de zéro. Depuis les lunes, planètes, et les étoiles sont les choses qui composent l'univers, il est seulement logique d'en déduire que l'univers a donc une charge électrique totale de zéro.

Crédit:https://wtamu.edu/~cbaird/sq/2016/01/11/what-is-the-overall-electric-charge-of-the-universe/

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