Электрический заряд и элементарные частицы

Мы попытаемся вначале выяснить, не что такое электрический заряд, а что скрывается за утверждением: данное тело или частица имеют электрический заряд. Это почти одно и то же, но не совсем и, пожалуй, второе проще для понимания.

В настоящее время ни для кого не является секретом, что все тела природы построены из мельчайших неделимых уже далее, насколько нам сейчас известно, частиц, которые принято по этой причине называть элементарными. Нам нет нужды перечислять все открытые на сегодня частицы. Важно, что основную роль строительных кирпичей мироздания играют электроны, протоны и нейтроны. Чем же отличаются эти частицы друг от друга?

Собственно говоря, утверждая, что частицы различны, мы только утверждаем, что они по-разному воздействуют на окружающий мир и по-разному ведут себя под его влиянием. Так, например, все частицы имеют массу, причем масса их различна. У протона она в 1846 раз больше, чем у электрона, а у нейтрона несколько больше, чем у протона, и т. д. Соответственно, с одной стороны, эти частицы по-разному ведут себя под влиянием внешних сил, ибо инертные свойства их различны, а, с другой стороны, силы гравитационного взаимодействия их друг с другом и с внешним миром различны при прочих равных условиях.

Когда мы говорим, что электроны и протоны электрически заряжены, то это означает, что они способны к взаимодействиям определенного типа (электромагнитным) и ничего более. Отсутствие заряда у частицы означает, что подобных взаимодействий она не обнаруживает. Сам заряд — это количественная мера способности тела к электромагнитным взаимодействиям, подобно тому как гравитационная масса — величина, определяющая интенсивность гравитационных взаимодействий. Электрический заряд— вторая (после массы) важнейшая характеристика элементарных частиц, определяющая их поведение в окружающем мире.

Во всем сказанном нет ничего необычного. В сущности ведь и люди, если не говорить об их внешности, отличаются друг от друга главным образом по тому, как они воздействуют на окружающий мир и какое влияние способно оказать на них окружение. Так, например, когда мы говорим, что мистер Пиквик был добрым человеком, способным даже вызволить из долговой тюрьмы вдову, которая пыталась его на себе женить, то тем самым мы подразумеваем определенную закономерность его поведения в окружении людей. Если поведение человека обнаруживает обратную закономерность, то он будет злодеем, как мистер Каркер из «Домби и сына», у которого даже каждый зуб казался миссис Домби орудием зла. Наконец, человек может спокойно зрить

 

«...на правых и виновных,

Добру и злу внимая равнодушно,

Не ведая ни жалости, ни гнева».

 

Таков, например, Пимен в «Борисе Годунове».

 

В природе имеются частицы с зарядами противоположных знаков. Заряд протона называется положительным, а электрона — отрицательным. Положительный знак заряда у частицы не означает, конечно, наличия у нее особых достоинств. Введение зарядов двух знаков просто выражает тот факт, что заряженные частицы могут как притягиваться, так и отталкиваться друг от друга. При одинаковых знаках заряда частицы отталкиваются, а при разных — притягиваются.

1 2