Protonun üç kısmı, iki yukarı kuark ve bir aşağı kuark ... ve bu üç kuarkın değiştiği gluonlar vardır, bu da güçlü (nükleer) gücün dışarı çıkmasını önlemek için nasıl çalışır.
Protonun dünyası tamamen kuantum bir dünyadır ve bu nedenle, sadece bir avuç sayı ile tanımlanır, dönüşünü karakterize eder (teknik bir terim, günlük İngilizce kelimeyle karıştırılmamalıdır; protonun dönüşü 1/2'dir), elektrik şarj (+1 e veya 1,602176487 (40) × 10-19 C), izospin (ayrıca 1/2) ve eşlik (+1). Bu özellikler doğrudan proton kısımlarından, üç kuarktan türetilir; örneğin, yukarı kuark +2/3 e elektrik yüküne ve +1 e3 toplamı olan -1/3 e aşağı elektrik yüküne sahiptir. Başka bir örnek, renk yükü: protonun renk yükü sıfırdır, ancak kurucu üç kuarkın her birinin sıfır olmayan bir renk yükü vardır - biri 'mavi', bir 'kırmızı' ve bir 'yeşil' - toplam 'sıfıra (elbette, renk yükünün sizin ve benim gözlerimizle gördüğümüz renklerle hiçbir ilgisi yoktur!).
Murray Gell-Mann ve George Zweig, 1964'te proton parçalarının kuarklar olduğu fikrini bağımsız olarak ortaya çıkardılar (ancak birkaç yıl sonrasına kadar bu tür parçaların varlığına dair iyi kanıtlar elde edilmedi). Gell-Mann daha sonra bunun için Nobel Fizik Ödülü'ne ve temel parçacıklar üzerindeki diğer çalışmalara verildi (Zweig henüz Nobel almamıştır).
Güçlü etkileşimi (veya güçlü nükleer kuvveti) tanımlayan kuantum teorisi, kuantum kromodinamiğidir, kısaca QCD'dir (kısmen kuarkların 'renklerinden' sonra adlandırılır) ve bu protonun neden kütleye sahip olduğunu açıklar. Gördüğünüz gibi, yukarı kuark kütlesi yaklaşık 2.4 MeV (mega-elektron volt; parçacık fizikçileri MeV / c'deki kütleyi ölçer2) ve aşağı doğru yaklaşık 4.8 MeV. Gluonlar, fotonlar gibi kütlesizdir, bu yüzden protonun kütlesi yaklaşık 9.6 MeV (= 2 x 2.4 + 4.8) olmalıdır, değil mi? Ama aslında 938 MeV! QCD, bu muazzam farkı, proton içindeki QCD vakumunun enerjisiyle açıklar; temel olarak, kuarkların ve gluonların durmadan etkileşimlerinin öz enerjisi.
İlave okumalar: RHIC Fiziği (Brookhaven Ulusal Laboratuarı), Protonlar ve nötronlar bir çekirdeğin içinde nasıl tutulur? Ve Protonlar ve nötronlar temel midir? (Parçacık Macerası) gitmek için üç iyi yerlerdir!
Proton parçalarıyla ilgili Space Magazine makalelerinden bazıları şunlardır: Büyük Hadron Çarpıştırıcısında Son Dedektör, Samanyolu'nda Keşfedilen Gizli Döteryum Mağazaları ve Yeni Çalışma Temel Gücü Zamanla Değişmedi.
Proton bölümlerinde kaçırmak istemeyeceğiniz iki Astronomi Oyuncusu bölümü: Güçlü ve Zayıf Nükleer Kuvvetler ve Atom'un İçi.
Kaynaklar:
Chem4Kids
Vikipedi
