taxa elementară
Elementare sarcină electrică. e. - taxa de cel electric, cunoscut în natură. În mecanica cuantică, taxa elementară este considerată ca porțiunea minimă (Quant) de sarcină electrică. Cantitatea e sarcină electrică elementară a fost stabilită prin măsurarea directă în 1909-1911 F. Milliken. și A. F. Ioffe în 1911-1913 gg.
Valoarea curentă a e: e = ≈ 1,6021892 ± 0,0000046 × 10 -19 unități CI SI (și 4.803242 ± 0,000014 × 10 -10 esu în unități CGS ale sistemului.). Sarcina electrică elementară este strâns legată de constantei structurii fine. descrie interacțiunea electromagnetică. [1]
Cuantizarea sarcinii electrice [citare]
Fiecare observat experimental sarcină electrică multiplă constantă a elementare. A fost sugerat Benjamin Franklin în 1752, și testate în mod repetat experimental. taxa elementară a fost calculată în 1834 de Michael Faraday.
Deoarece sarcina electrica se produce in mod natural numai într-un număr întreg de taxe elementare, se poate vorbi de cuantizare de sarcină electrică. În electrodinamica clasică, întrebarea cu privire la motivele taxa de cuantizare nu a discutat, pentru că taxa este parametrul extern, nu variabilă dinamică. explicație comună de ce o taxă este necesară pentru a fi cuantificată, nu încă, deși există câteva concluzii:
- Dacă în natură există un monopol magnetic. apoi, potrivit mecanicii cuantice. taxa magnetice trebuie să fie într-un anumit raport cu o taxa de orice particulă elementară selectată. Din aceasta rezultă în mod automat că simpla existență a unei monopole magnetice implică taxa de cuantificare. numai pentru mici Cazul: pentru a găsi în natură un monopol magnetic.
- În fizica modernă a particulelor elementare sunt în căutare de modele, cum ar fi preons. în care toate particulele cunoscute fundamentale ar avea o combinație simplă a unei noi particule, chiar mai fundamentale. În acest caz, cuantizarea sarcina particulelor observate ar fi consecință a acestor proprietăți fundamentale ale particulelor.
- De asemenea, este posibil ca toți parametrii particulelor observate vor fi descrise în cadrul unei teorii câmp unificat. abordări care sunt în prezent în curs de dezvoltare. În această teorie, sarcina electrică a particulelor ar trebui să fie calculată dintr-un număr mic de parametri de bază care pot fi asociate cu o structură de spațiu-timp la distanțe extrem de scurte. Dacă o astfel de teorie este construit, atunci ceea ce vedem ca o sarcină electrică elementară, va fi un discret spațiu-timp invariante. Cu toate acestea, nu au fost încă primit rezultate convenționale concrete în acest domeniu.
- Constanța substanțială a modelului de electroni de sarcina electronului asociat cu originea electronică în dezintegrarea beta a neutronilor. când ambii protoni și electroni apar cu aceeași modulo sarcină electrică. În acest caz, valoarea sarcinii electronilor derivată din proprietățile cuantificați datorită neutroni și modele de dezintegrarea beta.
- Teoria particulelor elementare de câmp sugerează că baza particulelor elementare sarcinii electrice de educație și cuantizare sunt geometria și structura particulelor elementare.
sarcină electrică fracționară [citare]
Cu cuarcul deschidere anticipată a sugerat că particulele elementare pot avea o sarcină electrică fracționată, de exemplu, 1/3 și 2/3 din valoarea taxei elementare. Cu toate acestea, cum ar fi cuarcii particule, dacă există - dar numai în statele obligate (confinare). Astfel, toate particulele libere cunoscute au o sarcină electrică, care este un elementar multiplu, cu toate că în unele experimente imprastierea de particule cu apariția taxei fracționare.
Cautari repetate gratuit obiecte de sarcină electrică fracționată, efectuată prin diferite metode pentru o lungă perioadă de timp, nu a dat rezultatul - acest lucru este în întregime în concordanță cu teoria câmpului declarația particulelor elementare. negând posibilitatea unei sarcini electrice fracționată a particulelor elementare. Se presupune că sarcina electrică fracționată în interiorul particulelor elementare este - este o sarcină electrică dipol, și el nu are nimic de-a face cu quarci.
Trebuie remarcat, totuși, că sarcina electrică a cvasiparticulelor poate fi, teoretic, un multiplu al întregului. În special, cvasiparticulelor cu sarcină electrică fracționară responsabil pentru fracțional efectul cuantic Hall.