電荷到底是什麼?是什麼賦予物質電荷(量) ?

正電荷,負電荷,中性電荷。但對於物質世界而言,電荷到底意味著什麼樣的本質?


電荷物理本質是電磁場U(1)規範對稱性對應的守恆荷。

學過電磁學的同學應該知道矢勢A加上一個標量函數的梯度是不影響電場和磁場的。這說明A的選取具有一定的自由度,叫做規範自由度。反過來,如果A沿著規範自由度變化不改變電場磁場的話,我們就說這樣的A具有規範對稱性。

U(1)指U(1)李群,一維幺正群。任一A到A"的一個規範變換跟U(1)群的一個群元一一對應。A的全部規範變換張成U(1)群的群空間,所以也叫U(1)規範對稱性。物理上表現為A具有一個任意復相位的自由度。請注意規範對稱性是一個連續的對稱性。

理論力學學過一個諾特定理。它的內容是:理論的連續對稱性一定對應一個物理的守恆量。

比如空間的平移不變對應了動量守恆。時間的平移不變對應了能量守恆。空間旋轉不變對應角動量守恆。

可以證明,電磁場的U(1)規範不變性對應了電荷守恆。


擴展一下馬克的回答

記不起來在哪本書上看到一個理論將對世界的知識分為函數性解釋、因果性解釋、目的論解釋、本體論解釋。

馬克 的回答「沒有見到過物理本質解釋,只有數學模型描述他的行為。就像引力的本質是什麼?為什麼有引力呢?」 指出函數性解釋(公式)就已經足夠了,而"題主"要的是本體論的解釋。

我們較容易理解電流、電阻,因為「流」和「阻」 可以通過生活中的現象「流水遇阻礙」來「理解」,而電荷——帶電的粒子,也因為「粒子」的形象可以把握住。所以題主實際是問電荷(帶電的粒子)帶的是神馬玩意兒。也就是問電是什麼?

問「是什麼?」所指向的答案是由人的信息輸入埠(五官)限制的,而「電」(類似的還有「磁」、「電磁場」「力」「能量」)本身是「無形」的。所以問「電是什麼/力是什麼?」不是一個合適的問題。

高中物理對「力」的定義是改變物體運動狀態的原因。所以只要有運動狀態的改變,我們就能根據相關的環境和物質命名一種力, 這也就是為什麼會有「電場力、磁力、重力、引力、浮力「等各種各樣的「力的概念」之原因。

你可能會問,看不見的/無形的」東西「多了去了,什麼」電、磁、力、能量、熱「【有人說光也是看不見的【TED】概述「看不見」的含義】 ,既然都看不見,人類怎麼又給」這些看不見的東西「取了這麼多名字(概念),弄的好像真的有這些東西」存在「一樣。馬克思說要透過現象看本質,這些概念往往是透過現象看本質時一種 「助記符」 ,但它並未能真的道出本質。

法國數學家「龐(彭)加萊」《科學與假設》認為科學理論並不是現實的反映,而是一種假設。同一組現象可以用不同的理論進行同樣有效的解釋。人們之選擇這種
理論而不選擇別種理論,完全是一種協議或約定,不是考慮是否真實。選擇的根據主要看是否方便和簡單明了。科學與假設_百度百科

數學中的公理與物理學中的一些基本概念和基本原理既非先驗綜合判斷,亦非經驗事實,它們原來都是約定;約定是我們精神自由活動的產物,它貫穿在整個科學創
造活動中,但自由並非完全任意,而是充分發揮我們的能動性;約定無所謂真假,只是出於方便而已,約定的提出要受到實驗事實的引導和避免一切矛盾的限制,約
定的選擇要出於方便或簡單性的考慮,因為有些實驗的確向我們保證了這一點。論彭加勒的經驗約定論

類似的疑惑還有:鹹味為什麼會給人那種特定感覺(別人說的鹹味和我感覺的鹹味是一樣的么)?為什麼某個東西發出的聲音在人聽來就是那種特定的樣子?情感、慾望的本質是什麼?什麼是痛覺?

我覺得對本質的追問過程也許應該來一次康德的」哥白尼式的革命「,從而將矛頭轉向認識論。建議題主了解一下科學哲學思想、」格式塔心理學「,康德,維特根斯坦。

以上。


沒有見到過物理本質解釋,只有數學模型描述他的行為。就像引力的本質是什麼?為什麼有引力呢?


宇宙中任何物體周圍空間都以輻射式運動,電荷是單位時間內、單位體積內物體粒子周圍光速運動空間的運動量。負電荷是空間從無限遠處向帶電粒子匯聚。正電荷是空間從帶電粒子向無限遠處以光速發散。


定義,電荷是物質組成的,完整接受一個力學衝擊的最小平面,它符合絕對參考系的原則,當兩個平面體絕對參考系相對運動的時候,就會發生強力結合,否則就不會結合或者為排斥,這些現象就構成了電荷現象。電荷現象實際上是運動和阻擋面積的關係,運動的絕對參考系的關係。

電荷從結構上分析,可以確切的說,電荷是物質最小的平面,也可以說是完整無缺接受一個力的最小支持,支撐面積,就像一個桌子的腿並不能穩定的立在一個滾動的圓球上一樣,我們不要想像有什麼東西能吸住桌子而穩定,我們只可以想像,要立穩桌子需要一個平面,那麼,這個可以使桌子立穩的最小平面,就是桌子的力點,也就是電荷。
怎樣得到一個力點呢?(電荷呢)我們把一個圓球剖開,那麼,圓球的每個剖平面,就是一個電荷。但其實在宇宙中,最小的質量一定要是最小的圓點狀,這就決定了最小的圓點質量並不能分割,那麼,當三個最小圓點質量(靜態光子)靠荷在一起的時候,就形成了物理上最小的平面,這個平面,也是電荷的起源。
這個問題說明,我們現在並不真正的知道強力是什麼,電荷力是什麼,我們當前對物理的理解已經進入了某個誤區,這就導致我們產生了一些似是而非,形而上學的概念和理解,知道現像是什麼,而不知道本質是什麼,這就很難從源頭的上去理解物理。只要記住一點「任何力學都要依託質量而發生,不存在沒有質量的能量,」我們就可以正確的認識自然! 只是這樣解釋電荷,還遠遠不夠,下面的兩篇論文,能夠完全說明電荷是什麼,為什麼會出現電荷現象。未來的物理世界需要這種革命性的新觀點。宇宙的基本元_圖文_百度文庫https://wenku.baidu.com/view/a4983cf67fd5360cba1adbc4
強力的基本原理_百度文庫 https://wenku.baidu.com/view/7e8c14874a7302768f993900


推薦閱讀:

為什麼任何階數等於其定義空間維數的全反對稱張量在該空間中坐標系轉動下不變?
為什麼溫度不能無限下降?
為什麼無法實現永動機?

TAG:物理學 | 理論物理 | 粒子物理學 |