ЗАРЯДА СОХРАНЕНИЯ ЗАКОН

ЗАРЯДА СОХРАНЕНИЯ ЗАКОН, один из фундаментальных строгих законов природы, состоящий в том, что алгебраич. сумма (с учётом знака) электрических зарядов любой замкнутой (электрически изолированной) системы остаётся неизменной, какие бы процессы не происходили внутри этой системы. 3. с. з. установлен в 18 в.

В кон. 19 в. был открыт электрон - носитель отрицательного электрич. заряда, а в нач. 20 в.- протон, обладающий таким же по величине положит. зарядом; т. о. было доказано, что электрич. заряды существуют не сами по себе, а связаны с частицами, являются внутр. свойством частиц (позднее были открыты и др. элементарные частицы, несущие положит. или отрицат. заряд той же величины). Электрич. заряд дискретен: заряд любого тела составляет целое кратное от заряда элементарного, равного по величине заряду электрона.

Поскольку каждая частица характеризуется определённым, присущим ей электрич. зарядом, 3. с. з. можно рассматривать как следствие сохранения числа частиц (в тех физич. явлениях, в к-рых не происходит взаимопревращений частиц). При электризации макроскопич. тел число заряженных частиц не меняется, а происходит лишь их перераспределение в пространстве. Так, если тела заряжаются в результате трения (электризация трением), заряженные частицы переносятся с одного тела на другое (заряд, к-рый приобретает одно тело, теряет другое); т. о., оба тела, первоначально электрически нейтральные, заряжаются равными, но противоположными зарядами.

В физике элементарных частиц (области физики высоких энергий), для к-рой характерны процессы взаимопревращений частиц, число частиц не сохраняется - одни исчезают, другие рождаются, но при этом 3. с. з. всегда строго выполняется и требует, чтобы полный заряд оставался 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 (напр., в процессе рождения пар частица-античастица, см. Аннигиляция и рождение пар). При всех таких превращениях должны, разумеется, выполняться и другие законы сохранения, напр. энергии, количества движения и т. д. (см. Сохранения законы).

3. с. з. вместе с законом сохранения энергии "объясняют" устойчивость электрона. Электрон (и позитрон) - самая лёгкая из заряженных частиц, поэтому он ни на что не может распасться: распад на более тяжёлые заряженные частицы (напр., мюон, пи-мезон) запрещён законом сохранения энергии, а распад на более лёгкие, чем электрон, нейтральные частицы (фотоны, нейтрино) запрещён 3. с. з. О точности, с к-рой выполняется 3. с. з., можно судить по тому, что (как показывает опыт) электрон не теряет своего заряда по крайней мере за 10¹⁹ лет.