Esto se puede responder en muchos niveles, dependiendo de qué tan profundo quieras ir por la madriguera del conejo.
Los quarks y los electrones son excitaciones de los campos cuánticos correspondientes. Cada tipo de partícula tiene su propio campo. Se sabe que algunos campos interactúan, “se sienten” entre sí: para dos de estos campos A y B en sus ecuaciones de evolución hay términos como [matemática] g * A * B * \ overline {A} [/ matemática] donde g es un constante de acoplamiento, que significa “cuando en algún momento ambos campos no son cero, su producto con este coeficiente se suma a su evolución, su derivada del tiempo”. La carga eléctrica es tal constante de acoplamiento entre el campo de electrones / quark y el campo de fotones.
Cuando tales ecuaciones se interpretan a través de diagramas de Feynman, dichos términos denotan eventos como “el electrón se aniquila, se crea un fotón y otro electrón” y la constante de acoplamiento determina la probabilidad de tal evento, por lo que cuanto menor es la carga, menos probable es que tales eventos sean cuanto más débil es la interacción.
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En otro nivel más, la noción de carga proviene del hecho de que usamos números complejos para describir ciertos campos. Un número complejo tiene amplitud (longitud) y fase (ángulo) y, si bien la longitud es física, determina ciertas probabilidades en la observación, el ángulo no es realmente observable y, por lo tanto, hay cierta libertad para elegir en cada punto del espacio “desde donde coloque este ángulo, en qué dirección apunta el ángulo 0, cuál es nuestro punto de partida para este ángulo “. Si cambia esta opción para todos los puntos en el espacio en la misma cantidad, entonces nada cambiará en las ecuaciones y predicciones físicas, es una simetría global. Pero si cambia este “ángulo de inicio” de manera diferente en diferentes puntos del espacio, entonces la diferencia local en la elección de puntos cercanos influirá en diferentes derivadas de los campos y, por lo tanto, debe ser contrarrestada por algo para mantener la física sin cambios. Este algo viene como otro campo, el campo de fotones. De esta manera, el campo electromagnético nace de la simetría del medidor local y la interacción con él se convierte en interacciones EM, de esta manera las partículas se cargan.
