우주는 무한하기 때문에 우주의 총 전하량을 결정적으로 측정하는 것은 불가능합니다. 그러나 물리학 법칙, 국지적 측정으로부터의 외삽 및 단순한 추론은 우주의 총 전하가 정확히 0임을 알려주는 것 같습니다.
즉, 우주에는 음전하가 있는 만큼 정확히 양전하가 있습니다. 이 결론의 이론적 이유는 전하 보존의 법칙입니다.
우주 구조의 특정 대칭으로 인해 고립된 시스템의 전체 전하가 항상 보존됩니다. 이것은 격리된 시스템의 총 전하가 항상 동일함을 의미합니다.
전하 보존 법칙은 기본적이고 보편적인 법칙입니다. 수천, 수백만 번의 다양한 실험에서 이 법칙은 한 번도 위반된 적이 없습니다. 더욱이 이 법칙은 우리 주변의 세계를 설명하는 유일한 논리적 방법입니다.
전하 보존 법칙은 전하가 생성되거나 소멸될 수 없다는 것을 의미하지 않습니다. 이는 단순히 음전하가 생성될 때마다 동일한 양의 양전하가 동시에 생성되어야 시스템의 총 전하가 변하지 않는다는 것을 의미합니다.
예를 들어 잘 연구된 쌍 형성 현상에서 감마선(고에너지 형태의 빛)은 일반 물질 입자와 반물질 입자로 변환되는데, 이는 일반 물질 입자와 유사합니다. 반물질 입자는 항상 일반 물질과 반대 전하를 띠기 때문에 두 입자의 총 전하는 0입니다.
따라서 페어링은 시스템의 전체 전하를 변경하지 않으므로 전하 보존 법칙에 의해 허용됩니다.
보다 구체적인 예로는 전자와 반전자(즉, 양전자)로 변환할 수 있는 감마선이 있습니다. 전자는 -1의 전하를 띠고 양전자는 +1의 전하를 띤다. 전자와 양전자가 탄생할 때 시스템에 추가된 총 전하는 +1-1 = 0입니다.
사실 전하 보존 법칙은 감마선으로부터 전자가 생성될 때마다 양전자도 생성되어야 한다는 사실을 우리에게 부과합니다. 따라서 시스템의 총 전하가 일정하게 유지되는 동안 전하가 생성 및 소멸될 수 있습니다. 쌍 생성은 일반적으로 실험실과 우주선 측정에서 관찰됩니다.
관측 결과는 우주가 특정 시점에 발생했다는 가정을 확인시켜줍니다. 그러나 창조가 시작된 바로 그 순간, 특이점은 알려진 물리학 법칙을 따르지 않습니다.
그렇다면 전하 보존은 우주의 총 전하량과 어떤 관련이 있습니까? 현대 과학에 따르면 우주는 무(또는 우주론적 특이점)에서 발생했으며 과학자들은 이를 빅뱅이라고 부릅니다. 우주는 0에서 시작했기 때문에 0의 전하로 시작되었습니다.
따라서 전하 보존 법칙에 따르면 우주는 여전히 총 전하가 0이어야 합니다.
전자기력은 중력과 동일한 범위를 가지며 중력보다 훨씬 강력합니다. 전자기력이 천문학적 규모에서 큰 역할을 하지 않는 이유는 별과 행성의 총 전하가 0이기 때문입니다.
만약 지구와 태양이 모두 큰 양전하를 가지고 있다면, 그들 사이의 전자기적 반발력은 그들 사이의 인력보다 훨씬 더 강할 것입니다. 이 경우 지구는 태양을 중심으로 회전하지 않고 태양계 밖으로 튕겨져 나옵니다.
위성은 행성 주위를 안정 궤도를 형성하고, 행성은 항성 주위를 안정 궤도를 형성하며, 별은 은하 중심 주위를 안정 궤도를 형성하고 있다는 사실은 위성, 행성 및 별의 총 전하가 0이라는 직접적인 관찰 증거입니다.
행성, 행성 및 별의 위성이 우주를 구성하기 때문에 우주의 순 전하가 0이라는 결론은 매우 논리적입니다.
2022-04-02 14:18:03
작가: Vitalii Babkin