«Заряда сохранения закон»

один из фундаментальных строгих законов природы, состоящий в том, что алгебраическая сумма (с учётом знака) электрических зарядов (См. Электрический заряд) любой замкнутой (электрически изолированной) системы остаётся неизменной, какие бы процессы не происходили внутри этой системы. З. с. з. установлен в 18 в.

В конце 19 в. был открыт электрон — носитель отрицательного электрического заряда, а в начале 20 в, — протон, обладающий таким же по величине положительным зарядом; т. о. было доказано, что электрические заряды существуют не сами по себе, а связаны с частицами, являются внутренним свойством частиц (позднее были открыты и др. элементарные частицы, несущие положительный или отрицательный заряд той же величины). Электрический заряд дискретен: заряд любого тела составляет целое кратное от заряда элементарного, равного по величине заряду электрона.

Поскольку каждая частица характеризуется определённым, присущим ей электрическим зарядом, З. с. з. можно рассматривать как следствие сохранения числа частиц (в тех физических явлениях, в которых не происходит взаимопревращений частиц). При электризации макроскопических тел число заряженных частиц не меняется, а происходит лишь их перераспределение в пространстве. Так, если тела заряжаются в результате трения (электризация трением), заряженные частицы переносятся с одного тела на другое (заряд, который приобретает одно тело, теряет другое); т. о., оба тела, первоначально электрически нейтральные, заряжаются равными, но противоположными зарядами.

В физике элементарных частиц (области физики высоких энергий), для которой характерны процессы взаимопревращений частиц, число частиц не сохраняется — одни исчезают, другие рождаются, но при этом З. с. з. всегда строго выполняется и требует, чтобы полный заряд оставался неизменным при всех взаимодействиях и превращениях частиц. Рождение новой заряженной частицы возможно лишь либо при одновременном исчезновении «старой» частицы с таким же зарядом, либо в паре с другой частицей, имеющей заряд противоположного знака (например, в процессе рождения пар частица-античастица, см. Аннигиляция и рождение пар). При всех таких превращениях должны, разумеется, выполняться и другие законы сохранения, например энергии, количества движения и т.д. (см. Сохранения законы).

З. с. з. вместе с законом сохранения энергии «объясняют» устойчивость электрона. Электрон (и позитрон) — самая лёгкая из заряженных частиц, поэтому он ни на что не может распасться: распад на более тяжёлые заряженные частицы (например, мюон (См. Мюоны), пи-мезон (См. Пи-мезоны)) запрещен законом сохранения энергии, а распад на более лёгкие, чем электрон, нейтральные частицы (фотоны, Нейтрино) запрещен З. с. з. О точности, с которой выполняется З. с. з., можно судить по тому, что (как показывает опыт) электрон не теряет своего заряда по крайней мере за 10 лет.

ЗАРЯДА СОХРАНЕНИЯ закон - закон, согласно которому алгебраическая сумма электрических зарядов всех частиц изолированной системы не меняется при всех происходящих в системе процессах.

ЗАРЯДА СОХРАНЕНИЯ ЗАКОН

один из фундаментальных строгих законов природы, состоящий в том, что алгебр. сумма электрич. зарядов любой замкнутой (электрически изолированной) системы остаётся неизменной, какие бы процессы ни происходили внутри этой системы. Установлен в 18 в.

Открытие эл-на, являющегося носителем отрицат. электрич. заряда, и протона, обладающего таким же по величине положит. зарядом, доказало, что электрич. заряды существуют не сами по себе, а связаны с ч-цами (заряд является внутр. св-вом ч-ц). Позднее были открыты и др. элем. ч-цы, несущие положит. или отрицат. заряд, равный по величине заряду эл-на. Т. о., электрич. заряд дискретен: заряд любого тела составляет целое кратное от элементарного электрического заряда.

Поскольку каждая ч-ца характеризуется определённым, присущим ей электрич. зарядом, в области физ. явлений, в к-рой не происходит взаимопревращений ч-ц, З. с. з. можно рассматривать как следствие сохранения числа ч-ц. Так, при электризации макроскопич. тел число заряж. ч-ц не меняется, а происходит лишь их перераспределение в пр-ве: заряж. ч-цы переносятся с одного тела на другое.

В физике элем. ч-ц, для к-рой характерны процессы взаимопревращений ч-ц, число ч-ц не сохраняется — одни ч-цы исчезают, другие рождаются, но при этом З. с. з. всегда строго выполняется: суммарный заряд остаётся неизменным при всех вз-ствиях и превращениях ч-ц. Рождение «новой» заряж. ч-цы возможно лишь либо при одноврем. исчезновении «старой» ч-цы с таким же зарядом, либо в паре с др. ч-цей, имеющей заряд противоположного знака (напр., в процессе рождения пары частица-античастица); при этом во всех таких превращениях должны выполняться др. законы сохранения— энергии, кол-ва движения и т. д.

З. с. з. вместе с законом сохранения энергии «объясняет» устойчивость эл-на. Эл-н (и позитрон) — самая лёгкая из заряж. ч-ц, поэтому он ни на что не может распасться: распад на более тяжёлые заряж. ч-цы (напр., мюон, p-мезон) запрещён законом сохранения энергии, а распад на более лёгкие нейтр. ч-цы (фотон, нейтрино) запрещён З. с. з. О точности, с к-рой выполняется З. с. з., можно судить по тому, что эл-н не теряет своего заряда по крайней мере за 5
• 1021 лет.

заря́да сохране́ния зако́н

закон, согласно которому алгебраическая сумма электрических зарядов всех частиц изолированной системы не меняется при всех происходящих в системе процессах.

* * *

ЗАРЯ́ДА СОХРАНЕ́НИЯ ЗАКО́Н, закон, согласно которому алгебраическая сумма электрических зарядов(см. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ЗАРЯД) всех частиц изолированной системы не меняется при всех происходящих в системе процессах. Закон сохранения заряда установлен в 18 в. (экспериментально доказан М. Фарадеем(см. ФАРАДЕЙ Майкл) в 1843) и является одним из самых фундаментальных законов природы: не известно ни одного случая его нарушения.

Заряд любого макроскопически заряженного тела кратен элементарному электрическому заряду(см. ЭЛЕМЕНТАРНЫЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ЗАРЯД), равному по величине заряду электрона(см. ЭЛЕКТРОН (частица)). Поэтому в тех физических явлениях, в которых не происходит взаимопревращений частиц, закон сохранения заряда можно рассматривать как следствие сохранения числа частиц. При электризации макроскопических тел число заряженных частиц не меняется, а происходит лишь их перераспределение в пространстве. Так, если тела заряжаются в результате трения (электризация трением), заряженные частицы переносятся с одного тела на другое (заряд, который приобретает одно тело, теряет другое); таким образом, оба тела, первоначально электрически нейтральные, заряжаются равными, но противоположными зарядами.

Экспериментальная проверка закона сохранения заряда в физике элементарных частиц основывается на проверке стабильности электрона и нулевой массы покоя фотона. На микроскопическом уровне это также прослеживается по ядерным реакциям. Частицы с электрическим зарядом могут рождаться или исчезать, но при этом исчезают или рождаются частицы с равным по величине, но обратным по знаку зарядом. Рождение новой заряженной частицы возможно лишь либо при одновременном исчезновении «старой» частицы с таким же зарядом, либо в паре с другой частицей, имеющей заряд противоположного знака (например, в процессе рождения пар частица-античастица). Например, в случае реакции аннигиляции электрона е^- с отрицательным зарядом и позитрона е⁺ с положительным зарядом образуются два нейтральных фотона. При этом суммарный заряд до и после реакции равен нулю.

Строгое равенство по абсолютной величине зарядов электрона и протона также служит подтверждением закона сохранения заряда.

один из фундаментальных законов природы, состоящий в том, что алгебраич. сумма электрических зарядов любой электрич. изолир. системы остаётся неизменной. В такой системе могут возникать новые заряж. частицы (напр., при электролитич. диссоциации электролитов, ионизации газов, рождении пар частица - античастица). Однако суммарный электрич. заряд всех частиц, вновь появляющихся в электрич. изолир. системе, всегда равен 0.

Заряд взрывчатого вещества с воздушными промежутками: а - скважинный; б - котловой; в - камерный; 1 - взрывчатое вещество; 2 - воздушный промежуток; 3 - забойка