Non è possibile misurare in modo definitivo la carica elettrica totale dell'universo, poiché l'universo è infinito. Tuttavia, le leggi della fisica, le estrapolazioni da misurazioni locali e il semplice ragionamento sembrano dirci che la carica elettrica totale dell'universo è esattamente zero.
In altre parole, c'è esattamente tanta carica elettrica positiva nell'universo quanta c'è carica elettrica negativa. La ragione teorica di questa conclusione è la legge di conservazione della carica.
A causa di alcune simmetrie nella struttura dell'universo, la carica elettrica totale di un sistema isolato viene sempre conservata. Ciò significa che la carica totale di un sistema isolato è sempre la stessa.
La legge di conservazione della carica è una legge fondamentale e universale. In migliaia e milioni di esperimenti diversi, questa legge non è mai stata violata. Inoltre, questa legge è l'unico modo logico per spiegare il mondo che ci circonda.
La legge di conservazione della carica non significa che la carica elettrica non possa essere creata o distrutta. Significa semplicemente che ogni volta che viene creata una carica elettrica negativa, deve essere creata contemporaneamente una quantità uguale di carica elettrica positiva in modo che la carica totale del sistema non cambi.
Ad esempio, nel fenomeno ben studiato della formazione di coppie, un raggio gamma (una forma di luce ad alta energia) si trasforma in una particella di materia ordinaria e in una particella di antimateria, che è l'analogo di una particella di materia ordinaria. Poiché una particella di antimateria ha sempre una carica elettrica opposta alla sua controparte di materia ordinaria, la carica totale delle due particelle è zero.
Pertanto, l'accoppiamento non modifica la carica elettrica complessiva del sistema ed è quindi consentito dalla legge di conservazione della carica.
Un esempio più specifico sono i raggi gamma, che possono trasformarsi in un elettrone e in un antielettrone (cioè un positrone). Un elettrone ha una carica elettrica di -1 e un positrone ha una carica elettronica di +1. La carica totale aggiunta al sistema alla nascita di un elettrone e di un positrone è: +1-1 = 0.
Il fatto è che la legge di conservazione della carica elettrica ci impone il fatto che ogni volta che si crea un elettrone dalla radiazione gamma, si deve creare anche un positrone. Pertanto, la carica elettrica può essere creata e distrutta mentre la carica totale del sistema può rimanere costante. La produzione di coppie è solitamente osservata in laboratorio e nelle misurazioni dei raggi cosmici.
I risultati delle osservazioni confermano l'ipotesi che l'Universo sia sorto in un certo momento. Tuttavia, il momento stesso dell'inizio della creazione, la singolarità, non obbedisce a nessuna delle leggi conosciute della fisica.
Quindi cosa ha a che fare la conservazione della carica con la carica totale dell'universo? Secondo la scienza moderna, l'universo è emerso dal nulla (o da una singolarità cosmologica), che gli scienziati chiamano il Big Bang. Poiché l'universo è iniziato da zero, è iniziato con zero carica elettrica.
Pertanto, la legge di conservazione della carica ci dice che l'universo deve avere ancora una carica elettrica totale pari a zero.
La forza elettromagnetica ha lo stesso lungo raggio della forza di gravità e molto più forte della gravità. Il motivo per cui la forza elettromagnetica non gioca un ruolo importante su scala astronomica è perché stelle e pianeti hanno una carica elettrica totale pari a zero.
Se sia la Terra che il Sole avessero una grande carica elettrica positiva, la repulsione elettromagnetica tra di loro sarebbe molto più forte dell'attrazione gravitazionale tra di loro. In questo caso, la Terra non ruoterebbe attorno al Sole, ma verrebbe espulsa dal sistema solare.
Il fatto che i satelliti formino orbite stabili attorno ai pianeti, i pianeti formino orbite stabili attorno alle stelle e le stelle formino orbite stabili attorno ai centri galattici è una prova osservativa diretta che satelliti, pianeti e stelle hanno una carica elettrica totale pari a zero.
Poiché i satelliti dei pianeti, dei pianeti e delle stelle costituiscono l'Universo, è abbastanza logico concludere che l'Universo ha quindi una carica elettrica netta pari a zero.
2022-04-02 14:18:03
Autore: Vitalii Babkin