Was ist eine negative Ladung?

Eine negative Ladung ist eine elektrische Eigenschaft eines Teilchens im subatomaren Maßstab. Physikalisch hält es die umgekehrte Reaktion auf positiv geladene Teilchen aufrecht und erzeugt ein elektromagnetisches Feld, das ein gewisses Maß an Kraft zeigt und beide Teilchen in einem vereinten und reaktiven Zustand hält. Das am weitesten verbreitete Beispiel findet sich bei den Elektronen, die mit den positiv geladenen Protonen ein elektromagnetisches Feld aufrechterhalten. Diese beiden Elemente sind wesentlich für die Aufrechterhaltung der Integrität von Atomen. Als solche gehören negative Ladungen zu den fundamentalen Kräften des physikalischen Gesetzes.

Wenn sich zwei negative Ladungen treffen, wird eine Kraft ausgeübt, die als Abstoßung bezeichnet wird, wodurch beide Teilchen voneinander weggedrückt werden. Umgekehrt ziehen sich negative und positive Ladungen an, was als Coulombsches Gesetz bekannt ist. Diese beiden Haupteigenschaften von Ladungen bilden die allgemeine Grundlage für die Gesetze der Elektrodynamik. Bestimmte Teilchen, wie zum Beispiel Photonen, können negative Ladungen jedoch unterschiedlich beeinflussen, wodurch unterschiedliche Reaktionen ablaufen. Diese Änderung der Gesetze der Elektrodynamik ist die Grundlage für die Quantentheorie, das Studium von Anomalien innerhalb der Prinzipien der Physik.

Elektronen sind im Universum weit verbreitet und enthalten keine Unterstrukturen. Ihre Masse ist kleiner als Protonen und beträgt nur 1/1836 ihrer positiv geladenen Gegenstücke. Sie sind wesentlich für die Aktivität von Magnetismus, Elektrizität und die Ursachen der Wärmeleitfähigkeit. Elektronen sind auch für die chemische Bindung zwischen Elementen verantwortlich. Dies geschieht, wenn ein Elektron von einem Atom geteilt oder durch den chemischen Prozess ausgetauscht wird.

Viele Wissenschaftler glauben, dass die negative Ladung in den Elektronen während des Urknalls entstanden ist. Elektronen wurden bei der massiven Explosion erzeugt und nahmen ihren Platz unter anderen Fermionen oder physikalischen Formen von Teilchen ein. Zu dieser Zeit entstand auch das Positron, das Antiteilchen des Elektrons. Im Gegensatz zu Elektronen ist die Ladung eines Positrons jedoch nicht negativ. Dies bedeutet, dass bei Kollisionen zwischen den beiden Teilchen beide vernichtet werden, wodurch an ihrer Stelle Gammastrahlen-Photonen erzeugt werden.

Negative Ladungen wurden zuerst von den alten Griechen identifiziert. Um 600 v. Chr. rieb Thales von Milet Bernstein mit Fell und erzeugte so anziehende Kräfte. Eine Reihe von Wissenschaftlern arbeitete im Laufe der Jahrhunderte daran, verschiedene Formen elektromagnetischer Wechselwirkung zu identifizieren, und einigte sich schließlich auf ein System, das verschiedene Gründe für Anziehung und Abstoßung basierend auf Materialien definierte. 1839 identifizierte Michael Faraday die Existenz verschiedener Polaritäten. Er definierte eine dieser Polaritäten als das Aufrechterhalten einer negativen Ladung, obwohl die Unterscheidung zwischen positiven und negativen Ladungen rein willkürlich war.