Заряды Плюс и Минус - что это?, Крошка сын к отцу пришел и спросила кроха..... Опции

[AruNimotsi]

Крошка сын к отцу пришел и спросила кроха..... папа а чем отрицательный заряд отличается от положительного??
Всегда интересовал вопрос что-же всетаки такое эти самые положительный и отрицательный заряды ....
(чем заряжены электрон и протон я знаю, и куда ток направлен тоже) интересно всетаки понять их (зарадов) суть, а в одной голове уварить такое трудновато...

[Чужак]

Lapp, хорошо.
С философией более-менее понятно.
Мне не ясен еще один вопрос.
Физика, в том числе современная, разными авторами (скорее теоретиками либо историками науки)
относится к классической науке, классическому естествознанию. Между тем существует весьма широкое поле неклассической науки. (Конечно, граница здесь весьма условна). К ним относятся теория систем, кибернетика, синергетика, теория хаоса, теория катастроф. Почему ты не привлекаешь сюда их наработки, методы, особенно теорию систем?
Можно, попробую я?
Определение (частное, определений системы достаточно много).
Система-такое соеденение элементов, взаимодействие между которыми имеет характер взаимоСОдействия.
Главное здесь дихотомия "система/элементы", "часть/целое". Элементы/части, соеденяясь, взаимодействуя и взаимоСОдействуя,образуют целое-СИСТЕМУ, но система приобретает в результате качества, которые не присущи элементам, но присущи целому-системе.
//Такие объекты-системы и изучает теория систем. Примеров систем вообще очень много - молекулы, клетки, галактики и тд. и тд. и тд.//
Вот ИМХО допустим, что симметрии и некоторые другие свойства,о которых ты пишешь, не присущи элементарным частицам самим, но являются системными свойствами, присущими комплексам частиц-системам.
(Мое объяснение может, и не достаточно глубоко, но достаточно стройно многое поясняет.)
P.S. Да и нарасно ты столь быстро отошел от темы, поднятой hiv-от химии. Физическая химия, которая объясняет химические и физические свойства веществ исходя из строения электронных оболочек атомов, опирается на квантовую механику и довольно близка, на мой взгляд, к теме обсуждения. Зачем сразу лезть в лептоны и кварки? Атом тоже весьма сложная СИСТЕМА, там тоже есть симметрия, строение электронных облаков ох как непросто, а теория систем, кстати тут весьма многое поясняет.

[Lapp]

Физика ... относится к классической науке, классическому естествознанию.
...
теория систем, кибернетика, синергетика, теория хаоса, теория катастроф. Почему ты не привлекаешь сюда их

Извиняюсь, но не слышал о делении наук на классические и другие.. Поясни, пожалуйста. Это просто типа старые и новые?..
Что касается перечисленных дисциплин, то я привык считать их отраслями математики. Основные "за" - они абстрактны, они аксиоматизируются.. Как и другие разделы математики, они могут описывать те или иные реальные процессы - как в физике, так и в химии, экономике, социологии..

Можно, попробую я?

Чужак, в разговоре я точно такой же участник, как и ты (пока этот разговор в рамках Правил ), и я не могу ни разрешить, ни запретить. Будем считать это формой вежливости.. )

система приобретает в результате качества, которые не присущи элементам, но присущи целому-системе.

Я совершенно с этим согласен. Этот математический аппарат представляет большую ценность в очень многих областях, в том числе и в той, о которой мы говорим. Я не сказал об этом, как не сказал еще об очень многом, так как время мое весьма ограничено, а к главным этот момент я все же не отношу. Но я могу, если на то пошло, привести примеры использования такого подхода в современной фундаментальной физике.

Начнем издалека. Элементарные частицы имеют свойства, которые довольно точно описываются, например, Стандартной моделью, и физики могут решать задачи об их взаимодействии. Это с одной стороны. Но с другой стороны именно из элементарных частиц состоят атомы, и их свойства уже не так просто вывести на основе Стандартной модели (хотя возможно). В свою очередь, из атомов состоят вещества, проявляющие химические свойства. Эти свойства, естественно, основаны на тех же самых законах взаимодействия, но вывести их оттуда??.. Хотел бы я посмотреть на физика, который взялся бы предсказать результаты простой химической реакции, исходя только из Стандартной модели.. Но тем не менее, химические свойства вполне упорядочиваемы, они описаны в учебнике по химии. И вот, что интересно: химики как правило не имеют представления о Стандартной модели.. Как же так? А очень просто: чтобы рулить Мерседесом не обязательно знать устройство всех его узлов.. Это шутка, а смысл в том, что при увеличении количества объектов в системе та приобретает новые свойства, как бы превращаясь в другую сущность! Назовем эти свойства "приобретенными" (emerged).

Но пример с химией слишком банален и немного не в тему.. Следующий пример лучше.
В физике твердого тела есть понятие кристаллической решетки. Эта решетка может колебаться и переносить волны (грубо говоря, звук). Эти волны, согласно корпускулярно-волновому дуализму (Де Бройль), можно рассматривать как частицы. Такое рассмотрение, как ни странно, упрощает понимание многих процессов в ФТТ. Частицы эти называются фононами, и они имеют нормальные характеристики: массу, импульс.. Но при всем при том существуют как бы даже в другом пространстве...

И вот, наконец, самое интересное! Наградой для тех, кто дочитал досюда..
Теория Суперструн, уже упоминавшаяся тут ранее, имеет не одно воплощение - и это ее проклятие. До сих пор физики плодят ее разновидности, и конца этому не видно, и никто не знает, какой же вариант соответствует реальности.. Но вот эпизод из ее недавней истории. В 1995г. было замечно, что некоторые из основных вариантов можно объединить весьма интересным образом. Дело в том, что коллективные колебания струн можно представить себе как некие новые объекты (наподобие фононов). Так вот, оказалось, что эти самые объекты в одном варианте можно отождествить с самими струнами другого варианта, и наоборот: коллективные колебания струн во втором варианте оказались ни чем иным, как струнами в первом варианте! Тем самым выяснилось, что эти два варианта по сути есть одна теория.. Справедливости ради надо заметить, что до полного объединения всех вариантов там еще даааааалекоооо..

Это просто примеры применения некоторых мат.методов в физике. И как после этого прикажешь называть современную физику? Классической или.. постимпрессионистской? а может, додекафонической?..

P.S. Да и нарасно ты столь быстро отошел от темы, поднятой hiv-от химии.
...
Зачем сразу лезть в лептоны и кварки? Атом тоже весьма сложная СИСТЕМА, там тоже есть симметрия,

Чужак, я честно не понимаю, как химия может быть причастна к объяснению природы электрического заряда, даже если привлечь теорию систем.. Ну, да, есть там симметрии и т.п. - но изначально речь не о них, не о симметриях все же. Так что, извини, нужно лезть в лептоны, кварки, и даже еще глубже..

[Чужак]

Чужак, я честно не понимаю, как химия может быть причастна к объяснению природы электрического заряда, даже если привлечь теорию систем.. Ну, да, есть там симметрии и т.п. - но изначально речь не о них, не о симметриях все же. Так что, извини, нужно лезть в лептоны, кварки, и даже еще глубже..

А я все же попробую подойти к теме с этой стороны.
Атом-чрезвычайно стабильная система, состоит из электронов, протонов и нейтронов. Но электроны имеют спин-импульс, собственный момент количества движения. Откуда он-поясняет квантовая механика (Электроны черпают энергию из "квантовой пены" виртуальных частиц). Чтобы атом был стабилен, спины должны быть скомпенсированы. Поэтому один электронный уровень заполняют два электрона, с противоположными спинами, либо кратно степеням 2 (2,4,8,16 и т.д.). Суммарный спин оказывается равен нулю (элементарный спин считается 0,5; на уровне n*(0,5)+n*(-0,5)=0). Заряды в атоме также скомпенсированы и суммарный заряд атома равен нулю (число электронов в облаках равно числу протонов в ядре).
(Это макро-уровень системы, микро-уровень-это те самые частицы, которые, судя из твоих постов, не элементарны, и сами являются какими-то системами, будучи подсистемами атома).
А прямо теперь по теме-заряд и спин - разные свойства одной частицы (электрона). Связаны ли они как-то в Стандартной Модели? Выводятся ли из неё вообще все свойства /ну или хотя бы данные/ как части целого-электрона (или электрон столь сложен, что связать их пока не удалось)?

[Lapp]

А я все же попробую подойти к теме с этой стороны.
...
А прямо теперь по теме-заряд и спин - разные свойства одной частицы (электрона). Связаны ли они как-то в Стандартной Модели? Выводятся ли из неё вообще все свойства /ну или хотя бы данные/ как части целого-электрона (или электрон столь сложен, что связать их пока не удалось)?

Я не совсем понял, что ты имел в виду под "с этой стороны". Сначала сказал про атомы, а потом задаешь вопросы про электрон..

Если я правильно понял твой вопрос, то ответ такой: да, разные. Электрон принадлежит к фермионам, то есть действительно имеет половинный (нецелый) спин, и поэтому подчиняется статистике Ферми (откуда и название этой группы), то есть один энергетический уровень (подуровень) могут занимать только две частицы, с противоположными спинами. С другой стороны, это лептон, то есть частица не участвующая в Сильном взаимодействии, и, следовательно (или ноаборот ), не состоящая из кварков. На настоящий момент электрон считается простейшей частицей, не составной. Его заряд - это отдельное свойство, которое полагается ему по его положению в группе симметрии.

Почему именно такая симметрия, а также откуда берутся свободные параметры, небходимые для объяснения масс и собственно силы взаимодействий, Стандартная Модель (СМ) ответа не дает, и это один из ее недостатков. Другой недостаток - она не включает в себя гравитацию. Включает сильные, ЭМ, слабые - а гравитацию - не-а..

Скажу еще, к слову, что, собственно, означают слова, что СМ включает в себя три перечисленных взаимодействия, а вот гравитацию, теория которой была создана около 100 лет назад - не включает. Почему бы не дописать эйнштейновские уравнения к СМ? А означает это, что все три эти взаимодействия - по сути, одна сила. При увеличении энергии взаимодействия разница между этими тремя силами должна исчезать. При очень больших энергиях все три силы описываются одним и тем же уравнением - то есть остается только одна сила. А вот гравитация - она не присоединяется к этой компании ни при каких энергиях.. Ее уравнения, даже если написать их рядом, всегда отдельные, да и выглядят иначе. Эйнштейн рассматривал гравитацию в своей теории (ОТО) как свойство самого пространства, СМ же рассматривает частицы в пространстве, которое почитается за нечто внешнее. Иначе говоря, взаимодействие масс по Эйнштейну - это взаимодействие пространства самого с собой, а частицы в СМ по-прежнему рассматриваются как шарики на уроке физики в школе.. Физики называют теории типа ОТО background independent (затрудняюсь перевести на русский.. может фоново-независимая?). При этом большинство из них соглашается, что это явное преимущество теории. Но тем не менее, у ОТО тоже есть свой недостаток: она не согласуется с квантовой механикой.

Я извиняюсь за сваливание всего в кучу, но факт тот, что говорить отдельно об одном свойстве на этом уровне нельзя. Сам смысл подобных разговоров, имхо - в идее объединения всего и вся. Вот и приходится складывать этот паззл по кусочкам, выстругивая каждый кусочек ножичком, как папа Карло.. И мы приходим к выводу: заряд и спин должны быть связаны между собой как части одного целого. Но только связи этой мы пока не знаем...

Добавлено через 7 мин.
AruNimotsi, ответ на твои вопросы, к сожалению, из-за передряг с форумом, утерялся.. Надеюсь, ты успел его прочитать. Если нет - скажи, я попробую повторить..