Fundamentele lading

Sam299

Ik vraag me bij alles af waarom iets zo is en waarom die waarom dan zo is,...

Zo zit ik me nu al enkele tijd af te vragen waarom een elektron negatief geladen is

en een proton positief.

Bij grotere dingen is iets negatief geladen doordat het meer elektronen heeft dan in zn

gewone toestand en dus negatief geladen is maar hoe zit het dan als je dit bekijkt op enkel elektron-enkel proton vlak

Heeft dit te maken met het feit dat een Proton veel groter is en daarom kleine dingen, elektronen aantrekt,

iets met gravitatie? Zoja wat dan met de neutronen die zo goed als neutraal zijn

Of hebben elektronen een negatieve lading doordat zij misschien meer negatief geladen quarks hebben dan positieve?

Moest het dit zijn dan kom ik weer tot de vraag waarom is een negatief geladen quark negatief geladen...

Het kan zijn dat het antwoord hierop heel simpel is en ik het niet weet door te ongrondige kennis van fysica,

maar het is dan ook niet mijn studiegebied, ik ben er wel heel erg in geïnteresseerd en vandaar de vraag

Alvast bedankt,

Sam

thermo1945

waarom is een elektron negatief geladen en een proton positief.?

Feit is, dat er twee soorten ladingen ontdekt zijn en je weet hoe ze op elkaar reageren maar niemand kent de ware aard van de lading van de elementaire deeltjes. Je hebt het hier over een basisbegrip uit de fysica. Zo kan ook niemand je uitleggen wat massa, tijd en lengte is ondanks dat je er al een heleboel over weet.

klazon

Dat elektronen negatief en protonen positief zijn is historisch bepaald. Het had net zo goed andersom kunnen zijn als men in het verleden andere aannames had gedaan.

Toen ze begonnen te stoeien met elektrische circuits die werden "aangedreven" door batterijen is een aanname gedaan over wat de pluspool en wat de minpool van een batterij was. De volgende aanname was dat de stroom van plus naar min liep. Later bleek dat de elektronen de echte bewegende ladingen waren, maar die liepen in de tegenovergestelde richting. Waaruit logisch moest volgen dat elektronen negatief zijn.

Maar wat de ware aard van elektrische lading is, dat weten we niet. Als elektrotechneut lig ik daar ook niet wakker van, als ik maar weet wat ik er mee kan doen.

Phys

Verplaatst naar Atoom- en Deeltjesfysica.

Het proton bestaat inderdaad uit 3 quarks: uud (up, up, down). Een up quark heeft lading +2/3 en een down quark -1/3. Samen dus 2*(2/3)+1*(-1/3)=1.

Het electron is een elementair deeltje, en is dus niet opgebouwd uit andere bouwstenen. Het heeft lading -1.

Waarom dit alles zo is, tja: de natuur is zo opgebouwd

Op een gegeven moment is er geen antwoord meer op "waarom".

Sam299

Bedankt voor de antwoorden allemaal. Ik heb me er nog wat in verdiept door andere topics hier te lezen

over elementaire deeltjes, fundamentele ladingen, hun mogelijke ontstaan, allesomvattende theoriën

Heel interessant forum hier!

Een waarom en een 'hoe' op alles zal er waarsschijnlijk nooit zijn maar het zal ons toch altijd

bezighouden

ajw

Op een gegeven moment is er geen antwoord meer op "waarom".

Maar op dat punt zijn we nog lang niet. Het antwoord nu is dat we nog niet meer weten dan wat je noemt over electronen en quarks.

Op grond van overwegingen van symmetrie zou je verwachten dat in het eenvoudigste geval de fundamentele eenheidlading 1/3 van die van een electron of proton is, en dat een electron dus 3 van deze fundamentele eenheden moet bevatten.

Zie bijvoorbeeld

thermo1945

Op grond van overwegingen van symmetrie zou je verwachten dat in het eenvoudigste geval de fundamentele eenheidlading 1/3 van die van een electron of proton is, en dat een electron dus 3 van deze fundamentele eenheden moet bevatten.

Dat lukt niet. Probeer maar.

ajw

Dat lukt niet. Probeer maar.

?? wat lukt niet?

eendavid

Maar op dat punt zijn we nog lang niet. Het antwoord nu is dat we nog niet meer weten dan wat je noemt over electronen en quarks.

Dat is niet waar. Of de deeltjes bestaan uit Russische poppetjes zullen we nooit experimenteel kunnen vaststellen. Het punt dat Phys aanduidt is het punt in een theorie (waarom is niet ens een vraag die je aan de natuur kan stellen, enkel aan een theorie).

Op grond van overwegingen van symmetrie zou je verwachten dat in het eenvoudigste geval de fundamentele eenheidlading 1/3 van die van een electron of proton is, en dat een electron dus 3 van deze fundamentele eenheden moet bevatten.

De link die je geeft heeft weinig met het topic te maken. In het fractional quantum Hall effect blijken quasideeltjes op te treden, gevormd door elektronen+magnetische flux. Deze hebben niets met elektronen te maken (bijvoorbeeld, ze voldoen aan anyonische statistiek), en zijn verre van bouwstenen van het elektron (en dus ook niet 3 fundamentele eenheden van het elektron). Merk bovendien op dat de anyonische statistiek van de deeltjes veel interessanter en verrassender was dan de fractionele ladingen die de quasi-deeltjes van het effect zouden hebben. Je zou kunnen zeggen dat de titel van het artikel niet erg goed gekozen is.

Ook snap ik je symmetrie-standpunt niet. Over welke symmetriegroep van het elektron heb je het? Hoe leidt je uit een symmetrie van het elektron (afgetast tot een schaal waar geen constituente deeltjes gevonden werden) de lading van hypothetische samenstellende deeltjes af?

Terug naar de openingspost: het teken van de lading van beide deeltjes is slechts een conventie. Er verandert niets aan de fysica wanneer men het elektron een positieve lading en het positron een negatieve lading zou toekennen. Dus men koos, er staan me historische redenen bij, maar ik zou ze moeten nakijken, een conventie en slaagde in een goede beschrijving (de andere keuze zou ook gelukt zijn).

ajw

Dat is niet waar. Of de deeltjes bestaan uit Russische poppetjes zullen we nooit experimenteel kunnen vaststellen. Het punt dat Phys aanduidt is het punt in een theorie (waarom is niet ens een vraag die je aan de natuur kan stellen, enkel aan een theorie).

Die discussie komt mij bekend voor.

De meeste mensen op dit forum willen meer inzicht over een onderwerp. Wanneer je antwoord met 'dat is nu eenmaal zo' is dat een behoorlijke dooddoener.

De link die je geeft heeft weinig met het topic te maken. In het fractional quantum Hall effect blijken quasideeltjes op te treden, gevormd door elektronen+magnetische flux. Deze hebben niets met elektronen te maken (bijvoorbeeld, ze voldoen aan anyonische statistiek), en zijn verre van bouwstenen van het elektron (en dus ook niet 3 fundamentele eenheden van het elektron). Merk bovendien op dat de anyonische statistiek van de deeltjes veel interessanter en verrassender was dan de fractionele ladingen die de quasi-deeltjes van het effect zouden hebben. Je zou kunnen zeggen dat de titel van het artikel niet erg goed gekozen is.

Het stuk geeft aan dat tegen de verwachting in ladings-verschillen gevonden zijn die een fractie zijn van die van een electron. Het ondersteunt de stelling dat we ook met betrekking tot electrische lading nog lang niet uitgevraagd zijn.

Ook snap ik je symmetrie-standpunt niet. Over welke symmetriegroep van het elektron heb je het? Hoe leidt je uit een symmetrie van het elektron (afgetast tot een schaal waar geen constituente deeltjes gevonden werden) de lading van hypothetische samenstellende deeltjes af?

Wanneer er een quark bestaat met lading van exact -1/3 e is het òf heel toevallig dat er tevens een fundamenteel deeltje bestaat met de lading 1e, òf deze twee ladingen in de genoemde deeltjes hebben op de éen of andere manier een relatie met elkaar. De eenvoudigste conclusie is dat het electron 3 van de ladingen van die van de down quark heeft.

eendavid

De meeste mensen op dit forum willen meer inzicht over een onderwerp. Wanneer je antwoord met 'dat is nu eenmaal zo' is dat een behoorlijke dooddoener.

Toe nou. Moet elke discussie over elementaire deeltjes hier uitdraaien op een duiding van de filosofie die in de wetenschap heerst? Erg jammer vind ik dat. Iedereen hier weet dat wetenschap niet een oneindig wederkerend antwoord is van de waarom-vraag, met eliminatie van elke onderstelling/axioma. Een antwoord in de wetenschappen gaat niet over een achterliggende waarheid, waarvan niemand weet of ze bestaat, maar over een beschrijving van de natuur zoals ze zich aan ons presenteert. De vraag over positieve of negatieve lading van het elektron is helemaal geen vraag die we ooit zullen ontdekken, zoals je zelf zeer goed weet (ik vind het in dit geval ihb dus extra jammer). Het teken van de lading is iets dat niet inherent is aan wat de natuur ons presenteert. Misschien kan je, als je het moeilijk hebt met conventies in wetenschappen, beter terecht in het filosofieforum.

Het stuk geeft aan dat tegen de verwachting in ladings-verschillen gevonden zijn die een fractie zijn van die van een electron. Het ondersteunt de stelling dat we ook met betrekking tot electrische lading nog lang niet uitgevraagd zijn.

Zie bijvoorbeeld Laughlins bijdrage in dit boek. Niemand was verrast over quasi-deeltjes met fractionele lading, zoals hij letterlijk zegt. Het integer en fractioneel Hall effect hebben niets te maken met bouwstenen van het elektron, waar je de discussie over wenste te voeren. Dat we niet uitgesproken zijn over veeldeeltjeseffecten is niet echt nieuw, dat niemand spreekt over bouwstenen van het elektron is ook niets nieuws (niet omdat iedereen het uitsluit, maar omdat het geen zin heeft over hypothetische bouwstenen te spreken). Het is helemaal onverantwoord dat je geen melding maakt van andere waargenomen quasideeltjes (1/5,1/7,...).

Wanneer er een quark bestaat met lading van exact -1/3 e is het òf heel toevallig dat er tevens een fundamenteel deeltje bestaat met de lading 1e, òf deze twee ladingen in de genoemde deeltjes hebben op de éen of andere manier een relatie met elkaar. De eenvoudigste conclusie is dat het electron 3 van de ladingen van die van de down quark heeft.

Ik zie niet goed over welke symmetriegroep je het nu eigenlijk hebt... Zonder symmetriegroep kan je toch moeilijk over een symmetrie spreken?!

Dus het is, in jouw formulering van fysica, ook erg toevallig dat er deeltjes bestaan met fundamentele lading -2/3e (u,c,t)? De eenvoudigste conclusie zou dan zijn dat de quarks bestaan uit meer fundamentele deeltjes met lading -1/3e (wegens C-symmetrie kan het teken er niet toe doen). Maar dat is raar, want dan vind je uit (zgn. logica van) deeltjes op een hoger niveau eigenscappen deeltjes uit een lager niveau. Ik beweer niet dat dat allemaal niet kan, wel dat het allemaal nogal onzinnig is. Je moet maar eens op arxiv rondsnuisteren om te zien hoeveel beyond-standard-model artikels er verschijnen. Je zal zien dat er voorstellen zijn die heel wat 'logischer' zijn dan wat hier wordt voorgesteld, en dat ze vanwege de willekeur toch niet aanvaard worden. Een verdere onderbouwing van je ideëen kan je trouwens beter onder theorie-ontwikkeling plaatsen.

Ik kan me voorstellen dat Sam nogal in de war is door de niet-terzake doende antwoorden. Het teken van de lading is gewoon een conventie, en dat kan omdat een negatieve lading een negatieve lading even sterk afstoot als een positieve lading een positieve. Misschien heeft hij/zij daar verdere vragen over?

ajw

eendavid, onze topic starter weet best dat je groen geel mag noemen als je dat met zijn allen afspreekt.

Hij vraagt niet naar de benaming, (of ik moet het heel erg mis hebben) maar of er meer bekend is over de aard van electrische lading in de genoemde 'elementaire' deeltjes.

Als Phys zegt dat het electron een elementair deeltje is, en niet uit andere bouwstenen bestaat, met lading -1, dan wil ik best beamen dat dit de gangbare visie is. Maar tegelijk moet je beseffen dat dit nog niet zo heel lang geleden voor het proton ook gold, en nog eerder ook voor het atoom.

Ik zeg dus niet dat het electron uit meer elementaire deeltjes bestaat, maar dat er wel redelijke argumenten zijn die suggereren dat dit het geval kan zijn.

Maar goed, mijn kennis van elementaire deeltjes is beperkt. Ik ben benieuwd naar misschien meer gangbare verklaringen voor de verhoudingen in de ladingen van die van quarks en electronen.

thermo1945

Wellicht, dat theorie van Kaluza-Klein iets dieper ingaat over de mogelijke aard van lading. Daarbij spelen 5 ruimtedimensies een rol. De site is Engelstalig.

ajw

Je moet maar eens op arxiv rondsnuisteren om te zien hoeveel beyond-standard-model artikels er verschijnen. Je zal zien dat er voorstellen zijn die heel wat 'logischer' zijn dan wat hier wordt voorgesteld,

Wellicht, dat theorie van Kaluza-Klein iets dieper ingaat over de mogelijke aard van lading. Daarbij spelen 5 ruimtedimensies een rol. De site is Engelstalig.

Bij het rondsnuisteren

toch een theorie gevonden die, hoewel ik niet pretendeer alles uit het stuk te begrijpen, dicht bij de bovengenoemde van 1/3 e komt. Charged fundamental particles in the Weyl-Dirac version of Wessons IMT

Een citaat

The particles presented in (10) and in the present paper are to be regarded as the constituents of elementary particles (like quarks and leptons) and are characterized by their charge being 0; ± 1/3 e , with e - the electron charge, as well by radius and mass. It is assumed that every quark or lepton is made up of three of these particles.

(Wessons IMT borduurt verder op theorie van Kaluza-Klein)

eendavid

foute link. te gebruiken op eigen risico (op zijn minst is het erg raar om te beweren dat kwantisatie spin veroorzaakt in het Diracveld)

Wetenschapsforum

Laatste berichten

Nieuwsberichten

Fundamentele lading

Fundamentele lading

Re: Fundamentele lading

Re: Fundamentele lading

Re: Fundamentele lading

Re: Fundamentele lading

Re: Fundamentele lading

Re: Fundamentele lading

Re: Fundamentele lading

Re: Fundamentele lading

Re: Fundamentele lading

Re: Fundamentele lading

Re: Fundamentele lading

Re: Fundamentele lading

Re: Fundamentele lading

Re: Fundamentele lading