Se ci fossero uguali quantità di materia e antimateria nell'universo, sarebbe facile dedurre che l'universo ha una carica netta pari a zero, poiché un "opposto" definitivo di materia e antimateria è carica. Ad esempio, i protoni hanno una carica positiva, mentre gli anti-protoni hanno una carica negativa.
Ma non è evidente che ci sia molta antimateria in giro poiché né lo sfondo a microonde cosmico, né l'universo più contemporaneo contengono prove di confini di annientamento - dove il contatto tra regioni di materia su larga scala e antimateria su larga scala dovrebbe produrre esplosioni luminose di raggi gamma.
Quindi, dal momento che viviamo apparentemente in un universo dominato dalla materia, la questione se l'universo abbia una carica netta di zero è una domanda aperta.
È ragionevole supporre che la materia oscura abbia o una carica netta zero - o semplicemente nessuna carica - semplicemente perché è oscura. Le particelle cariche e gli oggetti più grandi come le stelle con miscele dinamiche di cariche positive e negative, producono campi elettromagnetici e radiazioni elettromagnetiche.
Quindi, forse possiamo limitare la domanda se l'universo ha una carica netta di zero a chiedersi semplicemente se la somma totale di tutta la materia non oscura ha. Sappiamo che la maggior parte della materia fredda e statica - che si trova in una forma atomica, piuttosto che in un plasma - dovrebbe avere una carica netta di zero, poiché gli atomi hanno un numero uguale di protoni caricati positivamente ed elettroni caricati negativamente.
Si potrebbe anche supporre che le stelle composte da plasma caldo abbiano una carica netta pari a zero, poiché sono il prodotto di materiale atomico freddo accumulato che è stato compresso e riscaldato per creare un plasma di nuclei dissociati (+ ve) ed elettroni (-ve ).
Il principio di conservazione della carica (che è accreditato a Benjamin Franklin) prevede che la quantità di carica in un sistema sia sempre conservata, in modo che la quantità in entrata sia uguale alla quantità in uscita.
Un esperimento che è stato suggerito per consentire la misurazione della carica netta dell'universo, prevede di considerare il sistema solare come un sistema di conservazione della carica, in cui la quantità che fluisce all'interno è trasportata da particelle cariche nei raggi cosmici - mentre la quantità che fluisce è trasportato da particelle cariche nel vento solare del sole.
Se poi guardiamo un oggetto freddo e solido come la Luna, che non ha un campo magnetico o atmosfera per deviare le particelle cariche, dovrebbe essere possibile stimare il contributo netto della carica fornita dai raggi cosmici e dal vento solare. E quando la Luna è ombreggiata dalla coda della magnetosfera terrestre, dovrebbe essere possibile rilevare il flusso attribuibile solo ai raggi cosmici, che dovrebbe rappresentare lo stato di carica dell'universo più ampio.
Attingendo ai dati raccolti da fonti, tra cui esperimenti sulla superficie di Apollo, l'Osservatorio solare ed eliosferico (SOHO), il veicolo spaziale WIND e lo spettrometro alfa magnetico volato su uno space shuttle (STS 91), la scoperta sorprendente è un netto sbilanciamento di cariche positive in arrivo da spazio profondo, il che implica che c'è uno squilibrio di carica globale nel cosmo.
Quello o un flusso di carica negativo si verifica a livelli di energia inferiori alla soglia di misurazione ottenibile in questo studio. Quindi forse questo studio è un po 'inconcludente, ma la questione se l'universo abbia una carica netta di zero rimane ancora una domanda aperta.
Ulteriori letture: Simon, M.J. e Ulbricht, J. (2010) Generare un potenziale elettrico sulla Luna da raggi cosmici e vento solare?
