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瞬息万变的茫茫宇宙,为何它的电荷千百年不变?

2020-10-17 16:50:24 来源 : 天文在线

因为宇宙是无限的,所以我们不可能确切测量宇宙的总电荷。然而,物理定律,局部测量的推断和简单的推理似乎都告诉我们宇宙的总电荷正好为零。换句话说,宇宙中的正负电荷一样多。电荷守恒定律就是我们得出这个结论的理论依据。由于宇宙结构中的必然对称性,孤立系统的总电荷始终是守恒的。

这意味着孤立系统的总电荷在任何时间点都是相同的。电荷守恒定律是一项基本的,严格的通用定律。在成千上万到数百万个不同的实验中也从未发现违背它的案例。此外,电荷守恒定律是唯一能够合理解释我们周围世界的方式。简而言之,这项定律是合理的。

电荷守恒定律并不意味着不能产生或破坏电荷。它只表示每当负电荷产生时,等量的正电荷也同时产生,这样系统的总电荷就不会改变。例如,在众所周知的成对产生现象中,伽马射线(一种高能形式的光)转变为普通物质粒子和与之对应的反物质粒子。由于反物质粒子总是具有与其对应的普通物质相反的电荷,因此两个粒子的总电荷为零。因此,成对产生并不会改变系统的总电荷,它是符合电荷守恒定律的。

关键词:科学 电荷 宇宙
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