S'il y avait des quantités égales de matière et d'antimatière dans l'univers, il serait facile de déduire que l'univers a une charge nette de zéro, car un «opposé» définissant la matière et l'anti-matière est la charge. Par exemple, les protons ont une charge positive - tandis que les anti-protons ont une charge négative.
Mais il n'est pas évident qu'il y ait beaucoup d'anti-matière autour car ni l'arrière-plan cosmique micro-ondes, ni l'univers plus contemporain ne contiennent de preuves de frontières d'annihilation - où le contact entre les régions de matière à grande échelle et l'anti-matière à grande échelle devrait produire des explosions lumineuses des rayons gamma.
Donc, puisque nous vivons apparemment dans un univers dominé par la matière - la question de savoir si l'univers a une charge nette de zéro est une question ouverte.
Il est raisonnable de supposer que la matière noire a une charge nette nulle - ou simplement pas de charge du tout - simplement parce qu'elle est sombre. Les particules chargées et les objets plus gros comme les étoiles avec des mélanges dynamiques de charges positives et négatives, produisent des champs électromagnétiques et des rayonnements électromagnétiques.
Donc, peut-être pouvons-nous restreindre la question de savoir si l'univers a une charge nette de zéro pour simplement demander si la somme totale de toute la matière non sombre a. Nous savons que la plupart des matières froides et statiques - c'est-à-dire sous forme atomique plutôt que plasma - devraient avoir une charge nette de zéro, car les atomes ont un nombre égal de protons chargés positivement et d'électrons chargés négativement.
On pourrait également supposer que les étoiles composées de plasma chaud ont une charge nette de zéro, car elles sont le produit d'un matériau atomique froid accrété qui a été comprimé et chauffé pour créer un plasma de noyaux dissociés (+ ve) et d'électrons (-ve ).
Le principe de conservation des charges (qui est accrédité auprès de Benjamin Franklin) veut que le montant des charges dans un système soit toujours conservé, de sorte que le montant entrant correspondra au montant sortant.
Une expérience qui a été suggérée pour permettre la mesure de la charge nette de l'univers, consiste à considérer le système solaire comme un système de conservation de charge, où la quantité entrant est transportée par des particules chargées dans les rayons cosmiques - tandis que la quantité sortant est transporté par des particules chargées dans le vent solaire du Soleil.
Si nous regardons ensuite un objet solide et frais comme la Lune, qui n'a ni champ magnétique ni atmosphère pour dévier les particules chargées, il devrait être possible d'estimer la contribution nette de la charge fournie par les rayons cosmiques et par le vent solaire. Et lorsque la Lune est ombragée par la queue de la magnétosphère terrestre, il devrait être possible de détecter le flux attribuable aux seuls rayons cosmiques - qui devrait représenter l'état de charge de l'univers plus large.
S'appuyant sur des données collectées à partir de sources telles que les expériences de surface d'Apollo, l'Observatoire solaire et héliosphérique (SOHO), le vaisseau spatial WIND et le spectromètre magnétique alpha embarqué sur une navette spatiale (STS 91), la découverte surprenante est un déséquilibre net des charges positives provenant de l'espace lointain, ce qui implique qu'il existe un déséquilibre de charge global dans le cosmos.
Soit cela, soit un flux de charge négatif se produit à des niveaux d'énergie inférieurs au seuil de mesure qui était réalisable dans cette étude. Alors peut-être que cette étude n'est pas concluante, mais la question de savoir si l'univers a une charge nette de zéro reste une question ouverte.
Lectures complémentaires: Simon, M.J.et Ulbricht, J. (2010) Générer un potentiel électrique sur la Lune par les rayons cosmiques et le vent solaire?
