Если бы во вселенной было одинаковое количество материи и антиматерии, было бы легко сделать вывод, что у вселенной чистый нулевой заряд, поскольку определяющей «противоположностью» материи и антиматерии является заряд. Например, протоны имеют положительный заряд - в то время как антипротоны имеют отрицательный заряд.
Но не очевидно, что вокруг много антиматерии, поскольку ни космический микроволновый фон, ни более современная вселенная не содержат доказательств границ аннигиляции - где контакт между областями крупномасштабного вещества и крупномасштабного антивещества должен вызывать яркие вспышки гамма-лучей.
Итак, поскольку мы, очевидно, живем во вселенной, в которой доминирует материя, вопрос о том, имеет ли вселенная нулевой заряд, является открытым вопросом.
Разумно предположить, что у темной материи либо чистый нулевой заряд, либо он вообще отсутствует, просто потому, что он темный. Заряженные частицы и более крупные объекты, такие как звезды, с динамическими смесями положительных и отрицательных зарядов, создают электромагнитные поля и электромагнитное излучение.
Так что, возможно, мы можем ограничить вопрос о том, имеет ли Вселенная нулевой заряд, просто спросив, есть ли общая сумма всей не темной материи. Мы знаем, что самая холодная, статическая материя - то есть в атомной, а не в плазменной форме - должна иметь нулевой суммарный заряд, поскольку атомы имеют одинаковое количество положительно заряженных протонов и отрицательно заряженных электронов.
Можно также предположить, что звезды, состоящие из горячей плазмы, имеют суммарный нулевой заряд, поскольку они являются продуктом аккрецированного холодного атомного материала, который был сжат и нагрет для создания плазмы диссоциированных ядер (+ ve) и электронов (-ve). ).
Принцип сохранения заряда (который аккредитован при Бенджамине Франклине) гласит, что величина заряда в системе всегда сохраняется, так что текущее количество будет равно количеству вытекающего.
Эксперимент, который был предложен для измерения суммарного заряда Вселенной, включает в себя рассмотрение Солнечной системы как системы, сохраняющей заряд, в которой количество, поступающее внутрь, переносится заряженными частицами в космических лучах, тогда как количество, вытекающее из несут заряженные частицы в солнечном ветре Солнца.
Если мы затем посмотрим на холодный, твердый объект, такой как Луна, который не имеет магнитного поля или атмосферы для отклонения заряженных частиц, то можно будет оценить суммарный вклад заряда, вносимого космическими лучами и солнечным ветром. И когда Луна находится в тени хвоста магнитосферы Земли, должна быть возможность обнаружить поток, приписываемый только космическим лучам, который должен представлять состояние заряда более широкой вселенной.
Опираясь на данные, полученные из таких источников, как эксперименты на поверхности Аполлона, солнечная и гелиосферная обсерватория (SOHO), космический аппарат WIND и альфа-магнитный спектрометр, управляемый на космическом челноке (STS 91), неожиданным открытием является чистый избыточный баланс положительных зарядов, поступающих от глубокий космос, подразумевая, что существует общий дисбаланс зарядов в космосе.
Либо это, либо поток отрицательного заряда возникает при уровнях энергии ниже порога измерения, который был достигнут в этом исследовании. Поэтому, возможно, это исследование немного неубедительно, но вопрос о том, имеет ли Вселенная нулевой заряд, все еще остается открытым.
Дальнейшее чтение: Саймон М.Дж. и Ульбрихт Дж. (2010) Генерация электрического потенциала на Луне космическими лучами и солнечным ветром?
