电荷

把气球在头发上蹭一蹭，它就能贴在墙上；同时那些头发会立起来、彼此推开。这一拉一推，就是电荷在起作用。电荷是我们给每个粒子贴上、用来说明它如何行事的少数几个基本标签之一——而电荷这个标签，决定了一个粒子是否感受到电磁力，以及它会被往哪个方向拉。

电荷有两种符号，叫作正和负，规则很简单：同号相斥，异号相吸，而电荷为零的粒子完全不受电磁力的拉扯。电荷是量子化的，意思是它只以固定的台阶出现；电子带恰好一个单位的负电荷，质子带恰好一个单位的正电荷。夸克是那个「例外恰好印证规则」的奇特情形：它们带分数的电荷单位（比如正三分之二或负三分之一），但它们总是被束缚在总电荷为整数的组合里，所以人们从未看到过孤立的分数电荷。电荷还严格守恒：在任何相互作用中，反应前的总电荷等于反应后的总电荷。

电荷之所以重要，是因为它是整个物理学中最基本、检验得最好的量之一。它的守恒支撑着全部化学和电子学，而电荷单位的固定大小（记作 e）是自然界的常数之一。一个有用的提醒：不要把日常用语里的「充电」（如「电池充满电」，指储存的能量）和作为属性的「电荷」混为一谈。一个粒子的电荷是一张永久的身份标签，而不是它会用光的东西。