Laddningskvantisering

Laddningskvantisering är principen att elektrisk laddning förekommer i diskreta mängder. Detta innebär att den minsta möjliga laddningen som kan existera fritt är elementarladdningen, betecknad med 'e'. Alla observerbara laddningar, såsom elektronens eller protonens laddning, är multiplar av denna elementarladdning. Formellt kan en laddning Q uttryckas som Q = n * e, där 'n' är ett heltal (positivt, negativt eller noll).

Denna kvantisering av laddning var en av de tidiga framgångarna för kvantmekaniken och observerades experimentellt av Robert Millikan i hans oljedroppsexperiment. Trots att laddningen är kvantiserad i praktiken, finns det teoretiska modeller, som kvarker i partikelfysiken, som antyder att det kan finnas laddningar som är bråkdelar av elementarladdningen. Dessa bråkladdade partiklar har dock inte observerats fritt; de existerar endast bundna inuti andra partiklar som protoner och neutroner, där den totala laddningen alltid är en heltalsmultipel av elementarladdningen. Laddningskvantisering är en grundläggande egenskap hos naturen och en hörnsten i vår förståelse av elektromagnetism och partikelfysik.