Заряда сохранения закон

Заряда сохранения закон, один из фундаментальных строгих законов природы, состоящий в том, что алгебраическая сумма электрических зарядов любой замкнутой (электрически изолированной) системы остаётся неизменной, какие бы процессы ни происходили внутри этой системы. Установлен в 18 в. Открытие электрона, являющегося носителем отрицательного электрического заряда, и протона, обладающего таким же по величине положительным зарядом, доказало, что электрические заряды существуют не сами по себе, а связаны с частицами (заряд является внутренним свойством частиц). Позднее были открыты и другие элементарные частицы, несущие положительный или отрицательный заряд, равный по величине заряду электрона. Таким образом, электрический заряд дискретен: заряд любого тела составляет целое кратное от элементарного электрического заряда.

Поскольку каждая частица характеризуется определённым, присущим ей электрическим зарядом, в области физических явлений, в которой не происходит взаимопревращений частиц, заряда сохранения закон можно рассматривать как следствие сохранения числа частиц. Так, при электризации макроскопических тел число заряженных частиц не меняется, а происходит лишь их перераспределение в пространстве: заряженные частицы переносятся с одного тела на другое. В физике элементарных частиц, для которой характерны процессы взаимопревращений частиц, число частиц не сохраняется — одни частицы исчезают, другие рождаются, но при этом заряда сохранения закон всегда строго выполняется: суммарный заряд остаётся 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 пары частица-античастица); при этом во всех таких превращениях должны выполняться другие законы сохранения— энергии, количества движения и т. д.

Заряда сохранения закон вместе с законом сохранения энергии «объясняет» 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, π-мезон) запрещён законом сохранения энергии, а распад на более лёгкие нейтральные частицы (фотон, нейтрино) запрещён заряда сохранения закон. О точности, с которой выполняется заряда сохранения закон, можно судить по тому, что электрон не теряет своего заряда по крайней мере за 5*1021 лет.