Não é possível medir definitivamente a carga elétrica total do universo, pois o universo é infinito. No entanto, as leis da física, extrapolações de medições locais e raciocínio simples parecem nos dizer que a carga elétrica total do universo é exatamente zero.
Em outras palavras, há exatamente tanta carga elétrica positiva no universo quanto carga elétrica negativa. A razão teórica para esta conclusão é a lei da conservação da carga.
Devido a certas simetrias na estrutura do universo, a carga elétrica total de um sistema isolado é sempre conservada. Isso significa que a carga total de um sistema isolado é sempre a mesma.
A lei da conservação da carga é uma lei fundamental e universal. Em milhares e milhões de experimentos diferentes, essa lei nunca foi violada. Além disso, essa lei é a única maneira lógica de explicar o mundo ao nosso redor.
A lei da conservação da carga não significa que a carga elétrica não possa ser criada ou destruída. Significa simplesmente que cada vez que uma carga elétrica negativa é criada, uma quantidade igual de carga elétrica positiva deve ser criada ao mesmo tempo para que a carga total do sistema não mude.
Por exemplo, no fenômeno bem estudado da formação de pares, um raio gama (uma forma de luz de alta energia) se transforma em uma partícula de matéria comum e uma partícula de antimatéria, que é o análogo de uma partícula de matéria comum. Como uma partícula de antimatéria sempre tem uma carga elétrica oposta à sua contraparte de matéria comum, a carga total das duas partículas é zero.
Portanto, o emparelhamento não altera a carga elétrica geral do sistema e, portanto, é permitido pela lei de conservação de carga.
Um exemplo mais específico são os raios gama, que podem se transformar em um elétron e um antielétron (ou seja, um pósitron). Um elétron tem uma carga elétrica de -1 e um pósitron tem uma carga eletrônica de +1. A carga total adicionada ao sistema no nascimento de um elétron e um pósitron é: +1-1 = 0.
O fato é que a lei de conservação da carga elétrica nos impõe o fato de que toda vez que um elétron é criado a partir de radiação gama, um pósitron também deve ser criado. Assim, a carga elétrica pode ser criada e destruída enquanto a carga total do sistema pode permanecer constante. A produção de pares é geralmente observada em laboratório e em medições de raios cósmicos.
Os resultados das observações confirmam a suposição de que o Universo surgiu em um determinado ponto no tempo. No entanto, o próprio momento do início da criação, a singularidade, não obedece a nenhuma das leis conhecidas da física.
Então, o que a conservação da carga tem a ver com a carga total do universo? Segundo a ciência moderna, o universo surgiu do nada (ou de uma singularidade cosmológica), que os cientistas chamam de Big Bang. Porque o universo começou do zero, começou com carga elétrica zero.
Portanto, a Lei da Conservação da Carga nos diz que o universo ainda deve ter uma carga elétrica total de zero.
A força eletromagnética tem o mesmo longo alcance que a força da gravidade e muito mais forte que a gravidade. A razão pela qual a força eletromagnética não desempenha um grande papel em escala astronômica é porque estrelas e planetas têm uma carga elétrica total de zero.
Se tanto a Terra quanto o Sol tivessem uma grande carga elétrica positiva, então a repulsão eletromagnética entre eles seria muito mais forte do que a atração gravitacional entre eles. Nesse caso, a Terra não giraria em torno do Sol, mas seria lançada para fora do sistema solar.
O fato de que satélites formam órbitas estáveis em torno de planetas, planetas formam órbitas estáveis em torno de estrelas e estrelas formam órbitas estáveis em torno de centros galácticos é uma evidência observacional direta de que satélites, planetas e estrelas têm uma carga elétrica total de zero.
Uma vez que os satélites de planetas, planetas e estrelas compõem o Universo, é bastante lógico concluir que o Universo tem, portanto, uma carga elétrica líquida de zero.
2022-04-02 14:18:03
Autor: Vitalii Babkin