Frontpage Summary Full text (free) Audiobook (free) Buy the book Videos Podcasts

16.5. Elektrisk ladning

Elektrisk tiltrekning og frastøting bidrar til opplevelsen av materie og stofflighet. Dels skjer det gjennom at det sendes ut fotoner når ladninger utveksles, slik at vi opplever å se materien – dels gjennom at vi opplever kraften fra den elektriske spenningen som motstand, friksjon og tyngde – stofflighet.

Et elektromagnetisk felt gir partikler en elektrisk ladning.

Hvor konseptet «ladning» kommer fra og hva ladning i essens er, gir fysikken ingen svar på. I vår teori må vi si at noe må ha skjedd som krevde en tolkning, og denne tolkningen var «ladning» og «elektromagnetisme».

Det er selvsagt lite tilfredsstillende å bare si at «noe» må ha skjedd, det forteller oss egentlig svært lite. Likefullt har vi i det minste en mekanisme – emergens – som kan skape nye hendelser og nye tolkninger, nye fenomener. Det i seg selv er en halv forklaring.

Kvarkene blir påvirket av det elektromagnetiske feltet, og når kvarker går sammen og danner protoner og nøytroner, blir også disse påvirket, men bare protonene. Protonene får en positiv ladning, mens nøytronene forblir nøytrale, derav navnet.

Den sentrale egenskapen ved elektrisk ladning er at like ladninger frastøter hverandre, mens ulike tiltrekker. Dette er noe vi opplever overalt hele tiden.

Stofflighet, det at vi opplever fast materie, er det folk flest trekker frem når man snakker om hva verden egentlig er. Vi tar på ting, kjenner vinden i håret, får vondt når vi dunker borti noe, får skrubbsår fra friksjon. Skulle dette ikke være virkelig?

Det enkle, korte, ubegripelige svaret er at du har aldri berørt noe.

Jo, din opplevelse er høyst reell, du opplever qualia. Men det betyr ikke at disse opplevelsene har sin opprinnelse i klumper av «stoff» som møtes.

Opplevelsen av å være i kontakt med stoff kommer for en stor del fra det elektromagnetiske kraftfeltet som støter like ladninger bort fra hverandre. Atomkjerner kan aldri møtes direkte for de har alle positiv ladning. Elektroner kan heller aldri møtes.

Elektriske ladninger er dermed årsaken til at vi opplever friksjon, motstand, når like ladninger beveger seg mot hverandre. Dette bidrar også til opplevelsen av masse.

I sum nuller elektriske ladninger hverandre ut. I sum er også universet som helhet elektrisk nøytralt. Det må eksistere nøyaktig like mange positivt som negativt ladede partikler.

I filosofisk forstand er dermed elektriske ladninger ingenting.

Dersom du tar alle ladningene i universet og putter dem i den samme bøtten, nuller de hverandre ut, forsvinner, elimineres.

Det kommer nok en kjempeeksplosjon, for elektrisk ladning er en form for energi (er skapt gjennom endring) og kan aldri bli borte i absolutt forstand. Men energien går altså over til noe annet, et gigapoff som resulterer i varme, og det som er igjen i bøtten er ingenting, nada, void.

Så når konseptet «ladning» skapes og protonet gis positiv ladning, må det samtidig kreeres en partikkel med negativ ladning, elektronet. Dette er nødvendig for at summen skal forbli null.

Dette betyr ikke at hvert eneste atom alltid må ha like mange negative som positive partikler – like mange positive protoner som negative elektroner. Atomet som helhet kan ha en ladning og kalles da et ion. Det er da elektrisk ustabilt og klar til å oppta eller avgi elektroner.

Og hvordan dannes ioner?

Jo, romtidfeltet er i hektisk bevegelse, med 10120 hendelser per sekund per kvadratcentimeter. Det dannes partikler og antipartikler som nuller hverandre ut før de rekker å gjøre noe. Andre partikler fyker fritt rundt og begynner å trekkes sammen til atomkjerner, som har positiv ladning og som også fyker rundt.

For å utligne ladningen i kjernene, dannes altså elektroner som også først flyr fritt rundt, men etter hvert som temperaturen synker og bevegelsene roer seg litt, finner veien til nærmeste positivt ladede atomkjerne og inntar sin naturlige plass i en bestemt avstand fra denne.

Denne prosessen hvor alt finner sammen, tar nå tid, for rom og tid var det aller første som ble skapt. Det er også en svært sammensatt og kompleks prosess med mange faser. Først etter ca. 18 000 år begynner rekombinasjonen av frie partikler fra plasma til atomer.

Etter den uhyre korte og ekstreme inflasjonsfasen har universet nå fått en enorm størrelse og består allerede ved 10-12 sekunder av store mengder relativt tunge kjernepartikler, primært kvarker. Fra 10-5 sekunder begynner kvarkene å gå sammen og danne protoner og nøytroner, altså de to partiklene som befinner seg i kjernen til atomer.

Før det har gått et sekund har vi et univers bestående av enorme mengder «materielle» byggeklosser til atomkjerner og alle de fire fundamentale kreftene er på plass.