荷 (物理)

✍ dations ◷ 2025-06-08 18:16:08 #理论物理,基本物理概念,电磁学

物理学中，荷（英语：Charge）可指不同的量值，例如电磁学中的电荷，或是量子色动力学中的色荷。荷对应于对称群中时不变的生成集，具体来说，对应于与哈密顿算符可交换的生成子。通常使用字母来表示荷，因此荷的不变性对应于湮灭交换子 $=0$ 的本征值。

抽象地说，荷是一个我们所研究的物理系统的连续对称性的任何生成元。当一个物理系统具有某种对称性时，诺特定理暗示了一个守恒流的存在性。在这个流中"流动"的物质即为"荷"，荷是（局部）对称群的生成元。这个荷有时候也被称为诺特荷。

因此，比如说，电荷是电磁学的U(1)对称性的生成元。它的守恒流为电流。

粒子物理中引入了许多作为量子数的“荷”，其中包括标准模型中的“荷”：

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