Si los electrones fueran positivos y los protones negativos, ¿sería diferente la vida? [duplicar]

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 1 cargar con quarks down que podrían "reemplazar" al protón.

Eche un vistazo al artículo de Wikipedia sobre C-Simetría
También podríamos llamar cargos "foo" a los cargos positivos y cargos "bar" a los negativos. Mientras seamos consistentes y sustituyamos en todas partes (quarks también, por ejemplo), nada cambia en absoluto.
Independientemente de la convención que se use, Ben Franklin seguramente todavía (!) habría definido la corriente en términos del flujo de carga positiva, por lo que decir que los electrones tienen carga positiva habría facilitado un poco la enseñanza de los circuitos.
Su condición no aclara qué cambios: partículas o nombres de carga. Dado que los electrones son mucho más libres para moverse, deberían haber sido llamados 'positivos', pero si fueran lo que llamamos positrones (antimateria), entonces hay fallas de simetría que harían que el mundo fuera muy diferente, y es por eso que no No veo mucha antimateria en el cosmos.
@KCd En realidad, invertirlos haría que la enseñanza sobre los circuitos fuera más confusa, ya que engañaría a las personas para que pensaran que la corriente de electrones es el único tipo de corriente.

Respuestas (3)

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 tu ¯ tu ¯ d ¯ , 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.

Esta es la única respuesta interesante (y la violación de CP se vuelve muy interesante); las otras respuestas son tautológicas.

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.