Wenn Elektronen positiv und Protonen negativ wären, wäre das Leben dann anders? [Duplikat]

Dies war eine Frage auf einem Arbeitsblatt während meiner ersten Woche in einem Kurs über Elektromagnetismus. Die Antwort lautet im Wesentlichen:

Nein. Das Leben wäre nicht anders, wenn Elektronen positiv und Protonen negativ geladen wären. Entgegengesetzte Ladungen würden sich immer noch anziehen, und gleiche Ladungen würden sich immer noch abstoßen. Die Bezeichnung von Ladungen als positiv und negativ ist lediglich eine Definition.

Aber wie würden wir negative Ladungen im Kern haben? Wenn man sich die Wikipedia-Seite für starke Restkraft ansieht , scheint es, dass Down-Quarks in diesem neuen "negativen Proton" erforderlich sind, um bei der Schaffung des Pions zu helfen, "einen Restteil der starken Kraft sogar zwischen farblosen Hadronen zu übertragen".

Ich habe versucht, ein Teilchen mit (-1) Ladung mit einem Down-Quark zu finden (indem ich diese Liste von Baryonen durchgegangen bin ), aber alle Teilchen sind nicht stabil, mit Ausnahme von zwei Unbekannten:

  • Unten Xi Baryon

  • Doppelboden Xi Baryon

Angenommen, eines der oben genannten ist stabil, könnte die starke Kraft zwischen einem von ihnen und einem Neutron wirken, was impliziert, dass es in Ordnung ist, einen negativ geladenen Kern zu haben?

Bearbeiten: Wenn es nicht klar war, betraf meine Frage, ob es stabile Baryonen von gab oder nicht − 1 Ladung mit Down-Quarks, die das Proton "ersetzen" könnten.

Schauen Sie sich den Wikipedia-Artikel über C-Symmetrie an
Wir könnten positive Ladungen auch "foo"-Ladungen und negative Ladungen "bar"-Ladungen nennen. Solange wir konsistent sind und überall substituieren (zB auch Quarks), ändert sich gar nichts.
Unabhängig davon, welche Konvention verwendet wird, hätte Ben Franklin sicherlich immer noch (!) Strom in Bezug auf den Fluss positiver Ladung definiert, so dass die Aussage, dass Elektronen positive Ladung haben, den Unterricht über Schaltkreise etwas einfacher gemacht hätte.
Ihre Bedingung verdeutlicht nicht, welche Änderungen: Partikel oder Ladungsnamen. Da Elektronen viel freier beweglich sind, hätten sie „positiv“ genannt werden sollen, aber wenn sie das wären, was wir Positronen (Antimaterie) nennen, dann gibt es Symmetriefehler, die die Welt ganz anders machen würden – und deshalb tun wir es Ich sehe nicht viel Antimaterie im Kosmos.
@KCd Eigentlich würde das Umkehren das Lehren über Schaltkreise verwirrender machen, da es die Leute dazu verleiten würde zu glauben, dass Elektronenstrom die einzige Art von Strom ist.

Antworten (3)

Der Punkt ist, dass es keinen Unterschied macht, ob wir es „positive“ Ladung oder „negative“ Ladung nennen, solange wir konsistent sind. Wenn wir uns entschieden haben, die Ladung eines Protons als „negativ“ zu bezeichnen, müssen wir konsequenterweise auch die Ladungen der Quarks umbenennen (dh d würde zu +1/3e, und u würde zu -2/3e). In diesem Fall ist Ihre Frage nichtig.

Ihre Frage, wie man negative Ladungen im Kern erhält, ist einfach. Verwenden Sie einfach Anti-Protonen (und Anti-Neutronen). Der ehemalige Quarkgehalt ist einfach u ¯ u ¯ d ¯ , besteht also aus zwei Anti-Up- und einem Anti-Down-Quark. Die Ladung eines Anti-Up-Quarks ist der eines Up-Quarks entgegengesetzt, also ist -2/3 und analog +1/3 die Ladung eines Anti-Down-Quarks.

Um Atome damit herzustellen, müssen Sie auch Elektronen durch ihre jeweiligen Antiteilchen ersetzen, die Positronen genannt werden, die so genannt werden, weil sie eine Ladung von +1 haben.

Ob sich Materie, die aus den Antiteilchen unserer normalen Materie besteht, wirklich genauso verhält, ist ein heißes Thema und wird intensiv erforscht. Wir wissen, dass es zumindest ein paar kleine Unterschiede gibt ; und aus der Beobachtung, dass wir aus Materie und nicht aus Antimaterie bestehen, muss es noch mehr Unterschiede geben, die wir noch nicht verstehen.

Also, je nachdem, wie man die Frage interpretiert, ja, es gibt Unterschiede, wenn man alle positiven Ladungen durch negative ersetzt und umgekehrt. Es hängt davon ab, wie Sie es tun.

Es wurde jedoch kürzlich gezeigt, dass das Spektrum von Wasserstoff und Antiwasserstoff das gleiche ist (innerhalb experimenteller Unsicherheiten).

Nebenbemerkung: Wenn Sie nur Ladungen austauschen, aber keine Paritätstransformation durchführen (im Grunde alle Raumrichtungen spiegeln), werden einzelne Ladungen in einem Magnetfeld in entgegengesetzte Richtungen abgelenkt, wie Sie es gewohnt sind.

Dies ist die einzige interessante Antwort (und die CP-Verletzung wird sehr interessant) – die anderen Antworten sind tautologisch.

Die den Protonen bzw. Elektronen zugeordneten positiven und negativen Ladungen sind Konventionen . Es gibt keinen bestimmten Grund, das Elektron negativ zu machen. Genauso wie Gluonen eine Farbladung haben, wurden sie, um zu zeigen, dass es elektronenähnliche Teilchen gibt, die sich gegenseitig rebellieren, als negative Ladung markiert. Sie hätten auch leicht positiv markiert werden können.

Wären die Elektronen positiv und die Protonen negativ gewesen, dann müsste man die Physik so formulieren. Quarks müssten ihre Ladung ändern, so dass sie sich zu einer Einheit negativer Ladung des Protons addieren würden. Alle Phänomene könnten jedoch durch dieses System beschrieben werden, genauso wie sie durch das aktuelle System beschrieben werden. Nur die Vorzeichen aller würden sich ändern.

Wenn Elektronen positiv und Protonen negativ wären, wäre das Leben dann anders? [Duplikat]
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