физический смысл простого заряда

Хоть какой наблюдаемый в опыте электронный заряд всегда кратен одному простому такое предположение было высказано Б. Франклином в 1752 году и в последующем часто проверялось экспериментально. В первый раз простый заряд был экспериментально измерен Милликеном в 1910 году[3].

Тот факт, что электрический заряд встречается в природе только в виде целого числа простых зарядов, можно именовать квантованием электронного заряда. При этом в традиционной электродинамике вопрос о причинах квантования заряда не обсуждается, так как заряд является наружным параметром, а не динамической переменной. Удовлетворительного разъясненья, почему заряд обязан квантоваться, пока не найдено, однако уже получен ряд интересных наблюдений.

Если в природе существует магнитный монополь, то, сообразно квантовой механике, его магнитный заряд обязан находиться в определённом соотношении с электронным зарядом хоть какой выбранной простой частички. Отсюда автоматом следует, что существование всего одного магнитного монополя влечёт за собой квантование всех электронных зарядов во Вселенной. Но найти в природе магнитный монополь не удалось.

В современной физике элементарных частиц разрабатываются модели наподобие преонной, в которых все знаменитые фундаментальные частички оказывались бы ординарными комбинациями новых, ещё более основательных частиц. В этом случае квантование заряда наблюдаемых частиц не представляется дивным, так как оно возникает по построению.

Не исключено также, что все характеристики наблюдающихся частиц будут описаны в рамках единичной теории поля, подходы к которой разрабатываются в истиннее время. В таких теориях величина электрического заряда частиц обязана рассчитываться из очень маленького числа основательных характеристик, вероятно, связанных со структурой пространства-медли на сверхмалых расстояниях. Если такая теория будет построена, тогда то, что мы смотрим как простый электронный заряд, окажется неким дискретным инвариантом пространства-медли (скажем, топологическим). Таковой подход развивается, к примеру, в модели С. Бильсона-Томпсона[4], в которой фермионы Стандартной модели интерпретируются, как три ленты места-медли, заплетённые в косу (брэд), а электрический заряд (точнее, треть от него) подходит перекрученной на 180 ленте. Но невзирая на изящество таких моделей, определенных общепринятых результатов в этом направлении пока не получено.