Esta fue una pregunta en una hoja de trabajo durante mi primera semana en una clase de Electromagnetismo. La respuesta es esencialmente:
No. La vida no sería diferente si los electrones tuvieran carga positiva y los protones tuvieran carga negativa. Las cargas opuestas aún se atraerían y las cargas similares aún se repelerían. La designación de cargas como positivas y negativas es simplemente una definición.
Pero, ¿cómo tendríamos cargas negativas dentro del núcleo? Echando un vistazo a la página de Wikipedia para la fuerza fuerte residual , parece que se requieren quarks down en este nuevo "protón negativo" para ayudar a crear el pión para "transmitir una parte residual de la fuerza fuerte incluso entre hadrones incoloros".
Traté de salir y tratar de encontrar una partícula con carga (-1) con un quark abajo (repasando esta lista de bariones ) pero todas las partículas no son estables con la excepción de dos desconocidos:
Barión Xi inferior
Doble Fondo Xi Baryon
Suponiendo que uno de los anteriores sea estable, ¿podría actuar la fuerza fuerte entre uno de ellos y un neutrón, lo que implica que está bien tener un núcleo cargado negativamente?
Editar: si no estaba claro, mi pregunta se refería a si existían o no bariones estables de cargar con quarks down que podrían "reemplazar" al protón.
El punto es que si lo llamamos carga 'positiva' o carga 'negativa' no hay diferencia, mientras seamos consistentes. Si decidimos etiquetar la carga de un protón como 'negativa' entonces, para ser consistentes, también debemos volver a etiquetar las cargas de los quarks (es decir, d se convertiría en +1/3e, y u se convertiría en -2/3e). En cuyo caso su pregunta es nula.
En cuanto a su pregunta sobre cómo obtener cargas negativas en el núcleo, esto es fácil. Simplemente use antiprotones (y antineutrones). El contenido del quark formador es simplemente , por lo que consta de dos quarks anti-up y uno anti-down. La carga de un quark anti-up es la opuesta a la de un quark up, por lo que -2/3 y, análogamente, +1/3 es la carga de un quark anti-down.
Para hacer átomos con esto, también es necesario reemplazar los electrones con sus respectivas antipartículas, que se llaman positrones, llamados así porque tienen carga +1.
Si la materia hecha de las antipartículas de nuestra materia normal realmente se comporta exactamente de la misma manera es un tema candente y está bajo investigación activa. Sabemos que existen al menos algunas pequeñas diferencias ; y al observar que estamos hechos de materia, no de antimateria, debe haber aún más diferencias que aún no comprendemos.
Entonces, dependiendo de cómo se interprete la pregunta, sí, hay diferencias si reemplaza todas las cargas positivas con negativas y viceversa. Depende de cómo lo hagas.
Sin embargo, recientemente se demostró que el espectro de hidrógeno y antihidrógeno es el mismo (dentro de las incertidumbres experimentales).
Nota al margen: si solo intercambia cargas, pero no realiza una transformación de paridad (básicamente reflejando todas las direcciones espaciales), las cargas solitarias se desviarán en direcciones opuestas en un campo magnético al que está acostumbrado.
Las cargas positivas y negativas asignadas a protones y electrones respectivamente son por convención . No hay una razón específica para hacer que el electrón sea negativo. Al igual que los gluones tienen carga de color, del mismo modo para mostrar que hay partículas similares al electrón que se rebelan entre sí, se han marcado como carga negativa. También podrían haber sido fácilmente marcados como positivos.
Si los electrones hubieran sido positivos y los protones negativos, la física tendría que formularse así. Los quarks tendrían que cambiar su carga, de modo que sumaran una unidad de carga negativa del protón. Sin embargo, todos los fenómenos podrían ser descritos por ese sistema, tal como son descritos por el sistema actual. Sólo los signos de todos cambiarían.
Juan Rennie
polignomo
KCD
federico poloni
soy yo
Emilio Pisanty
endolito