Il n'est pas possible de mesurer définitivement la charge électrique totale de l'univers, puisque l'univers est infini. Cependant, les lois de la physique, les extrapolations à partir de mesures locales et un raisonnement simple semblent nous dire que la charge électrique totale 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 une loi fondamentale et universelle. Dans des milliers et des millions d'expériences différentes, cette loi n'a jamais été violée. De plus, cette loi est la seule façon logique d'expliquer le monde qui nous entoure.
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 du système ne change pas.
Par exemple, dans le phénomène bien étudié de la formation de paires, un rayon gamma (une forme de lumière à haute énergie) se transforme en une particule de matière ordinaire et une particule d'antimatière, qui est l'analogue d'une particule de matière ordinaire. Puisqu'une particule d'antimatière a toujours une charge électrique opposée à sa contrepartie de matière ordinaire, la charge totale des deux particules est nulle.
Par conséquent, l'appariement ne modifie pas la charge électrique globale du système et est donc autorisé par la loi de conservation de la charge.
Un exemple plus spécifique est celui des rayons gamma, qui peuvent se transformer en un électron et un antiélectron (c'est-à-dire un positron). Un électron a une charge électrique de -1 et un positron a une charge électronique de +1. La charge totale ajoutée au système à la naissance d'un électron et d'un positron est : +1-1 = 0.
Le fait est que la loi de conservation de la charge électrique nous impose le fait que chaque fois qu'un électron est créé à partir d'un rayonnement gamma, un positron doit également être créé. Ainsi, une charge électrique peut être créée et détruite tandis que la charge totale du système peut rester constante. La production de paires est généralement observée en laboratoire et dans les mesures de rayons cosmiques.
Les résultats des observations confirment l'hypothèse selon laquelle l'Univers est apparu à un certain moment. Cependant, le moment même du début de la création, la singularité, n'obéit à aucune des lois connues de la physique.
Alors, qu'est-ce que la conservation de la charge a à voir avec la charge totale de l'univers ? Selon la science moderne, l'univers est sorti du néant (ou d'une singularité cosmologique), ce que les scientifiques appellent le Big Bang. Parce que l'univers est parti de zéro, il a commencé avec une charge électrique nulle.
Par conséquent, la loi de conservation de la charge nous dit que l'univers doit toujours avoir une charge électrique totale de zéro.
La force électromagnétique a la même longue portée que la force de gravité, et beaucoup plus forte que la gravité. La raison pour laquelle la force électromagnétique ne joue pas un grand 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 beaucoup plus forte que l'attraction gravitationnelle entre eux. Dans ce cas, la Terre ne tournerait pas autour du Soleil, mais serait expulsée du système solaire.
Le fait que les satellites forment des orbites stables autour des planètes, que les planètes forment des orbites stables autour des étoiles et que les étoiles forment des orbites stables autour des centres galactiques est une preuve d'observation directe que les satellites, les planètes et les étoiles ont une charge électrique totale de zéro.
Puisque les satellites des planètes, des planètes et des étoiles composent l'Univers, il est tout à fait logique de conclure que l'Univers a donc une charge électrique nette de zéro.
2022-04-02 14:18:03
Auteur: Vitalii Babkin