Ursprung der elektrischen Ladung

Baryonen haben Ladungen, die das Ergebnis einer polynomialen Berechnung der Teilladungen ihrer Bausteine ​​(Quarks) sind. Aber was verleiht diesen Quarks elektrische Ladungen? Welche Wechselwirkungen haben sie mit Photonen? Und was ist mit Leptonen, wie Myonen und Elektronen? Wie erhalten sie ihre -1-Ladung? Und wie erhalten dann Positronen und Antimyonen +1 Ladung? Gleiches gilt für Quarks: Wie erhalten Up-Antiquarks eine Ladung von -2/3? Oder ich möchte meine Frage so formulieren:

Wie interagiert jedes Elementarteilchen mit der EM-Kraft, um eine elektrische Ladung zu erhalten?

Ich denke, die Frage hat keine Antwort. Es ist umgekehrt, die Elementarteilchen haben Ladungen und man kann herausfinden/modellieren, wie die EM-Kraft wirkt (Photon) und mit den Teilchen interagiert. Der Begriff „Kraft“ ist auf Elementarteilchenebene nicht brauchbar. Kraft ist ein emergentes Phänomen, makroskopisch. Man kann das Standardmodell der Teilchen als axiomatisch für die Theorie betrachten, wie die Welt mikroskopisch funktioniert. en.wikipedia.org/wiki/Standard_Model
@annav "Man kann das Standardmodell der Teilchen als axiomatisch betrachten" ... nur wenn man nicht in Teilchenphysik forscht ;)
@MichaelBrown stimmt, aber der Fragesteller forscht nicht in Teilchenphysik. Letztendlich ist es ein "Warum", und die Physik antwortet nur auf das Wie, basierend auf Daten und Modellannahmen.
@annav Stimmt. Ich habe mein Bestes getan, indem ich im Kontext der besten Theorie, die wir heute haben, beantwortete, warum . Hoffentlich versteht das OP, dass alle wissenschaftlichen Erkenntnisse vorläufig sind. Zugegeben, ich denke nicht, dass eine "Warum" -Frage tabu sein sollte.

Antworten (1)

Die elektrische Ladung ist nur ein Maß für die Stärke der Wechselwirkung eines Teilchens mit dem elektromagnetischen Feld (dh Photonen). Teilchen erhalten keine Ladung aus dem Feld. Zu sagen, dass ein Teilchen eine bestimmte Ladung hat, ist dasselbe wie zu sagen, dass es mit dem elektromagnetischen Feld mit einer bestimmten Stärke wechselwirkt. Nur eine Kurzform, es auszudrücken.

Das Gesamtzeichen und die Skala der Ladung sind eine Konvention, aber sobald Sie eines festgelegt haben, sagen Sie die Ladung des Elektrons = -1, werden alle anderen festgelegt, indem Sie ihre relativen Stärken vergleichen und wissen, dass "gleiche Ladungen sich abstoßen, entgegengesetzte Ladungen anziehen".

Antiteilchen haben immer das entgegengesetzte Ladungszeichen wie die entsprechenden Teilchen. Die Regel ist sehr einfach, aber der Grund für die Regel ist ziemlich subtil und hat mit der Kombination von Relativität mit Quantenmechanik und Kausalität zu tun.

Der Grund, warum Quarks Bruchladungen von 2/3 und -1/3 relativ zum Elektron haben (edit: eigentlich Positron - wieder diese Vorzeichenkonvention), ist derzeit unbekannt, obwohl es sich aus komplizierten Gründen (Aufhebung der Anomalie der Quantenfeldtheorie) herausstellt notwendig für die Konsistenz des Standardmodells. In einheitlichen Feldtheorien sind diese Ladungsbeziehungen ein grundlegendes Merkmal der Theorie, das im Allgemeinen auf einer tiefen Ebene durch die Struktur der Symmetrien bei sehr hohen Energien erforderlich ist, aber bisher hat keines dieser Modelle experimentelle Unterstützung.

"Teilchen erhalten keine Ladung aus dem Feld": Vielleicht ging es um die Frage, ob es einen Higgs-ähnlichen Mechanismus gibt, der die Quelle der Masse zu sein scheint?
Ich fühle mich irgendwie gut mit dieser Antwort. vor allem die ersten vier Zeilen
Ursprung der elektrischen Ladung
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