Protoną sudaro trys dalys, du kvarkai į viršų ir vienas žemyn kvarkas… ir klonai, kuriais šie trys kvarkai keičiasi, būtent taip veikia stipri (branduolinė) jėga, kad jie neišbėgtų.
Protono pasaulis yra visiškai kvantinis, todėl jį apibūdina tik keletas skaičių, apibūdinančių jo sukinį (techninis terminas, nereikia supainioti su kasdieniu anglišku žodžiu; protono sukimasis yra 1/2), elektrinis mokestis (+1 e, arba 1,602176487 (40) × 10-19 C), izospin (taip pat 1/2) ir paritetas (+1). Šios savybės yra išvestos tiesiogiai iš protonų dalių, trijų kvarkų, savybių; pavyzdžiui, kvarko aukštyn yra +2/3 e, o žemyn -1/3 e, kuris lygus +1 e. Kitas pavyzdys, spalvotas krūvis: protono spalvos krūvis yra lygus nuliui, tačiau kiekvieno iš trijų sudedamųjų kvarkų spalvų krūvis nėra lygus nuliui - vienas yra „mėlynas“, vienas „raudonas“ ir vienas „žalias“ - „susideda“. 'iki nulio (žinoma, spalvų užtaisas neturi nieko bendra su jūsų ir mano akimis matomomis spalvomis!).
Murray Gell-Mann ir George'as Zweig'as savarankiškai sugalvojo idėją, kad protono dalys yra kvarkai, 1964 m. (Nors tik po kelerių metų buvo gauta gerų įrodymų apie tokių dalių egzistavimą). Vėliau Gell-Mann buvo apdovanotas Nobelio fizikos premija už tai ir kitus darbus, susijusius su pagrindinėmis dalelėmis (Zweigas dar turi gauti Nobelį).
Kvantinė teorija, apibūdinanti stiprią sąveiką (arba stiprią branduolinę jėgą), yra kvantinė chromodinamika, trumpai tariant, QCD (iš dalies pavadinta kvarkų „spalvomis“), ir tai paaiškina, kodėl protonas turi masę, kurią jis daro. Matote, aukštyn kvarko masė yra apie 2,4 MeV (megaelektronai; dalelių fizikai matuoja masę MeV / c)2), o žemiausia vertė yra apie 4,8 MeV. Klonai, kaip ir fotonai, yra be masės, todėl protono masė turėtų būti apie 9,6 MeV (= 2 x 2,4 + 4,8), tiesa? Bet iš tikrųjų tai yra 938 MeV! QCD paaiškina šį milžinišką skirtumą pagal QCD vakuumo energiją protono viduje; iš esmės kvarkų ir gluonų nenutrūkstamos sąveikos savyje energija.
Tolesnis skaitymas: RHIC fizika (Brookhaveno nacionalinė laboratorija), Kaip protonai ir neutronai laikomi branduolyje? Ar protonai ir neutronai yra pagrindiniai? („Dalelių nuotykis“) yra trys geros vietos!
Kai kurie kosmoso žurnalo straipsniai, susiję su protonų dalimis, yra šie: Galutinis detektorius vietoje didžiojo hadronų kolliderio, Paukščių kelyje aptiktos paslėptos deuterio saugyklos ir Naujų tyrimų metu nustatyta, kad pamatinė jėga laikui bėgant nepasikeitė.
Du astronomijos filmų epizodai, kurių nenorėsite praleisti, ant protonų dalių: stipriosios ir silpnosios branduolinės pajėgos bei atomo vidus.
Šaltiniai:
„Chem4Kids“
Vikipedija
