Protonun kütlesi, proton kütlesi, 1.672 621637 (83) x 10 -27 kg veya 938.272013 (23) MeV / c2veya 1.007 276 466 77 (10) u (birleşik atomik kütle birimleri).
Proton kütlesinin en doğru ölçümleri, kararlı yüklü parçacıkların özelliklerini incelemek için kullanılan Penning tuzaklarını içeren deneylerden gelir. Temel olarak, incelenen parçacık boşaltılmış bir bölmedeki manyetik ve elektrik alanların bir kombinasyonu ile sınırlandırılmıştır ve hızı, lazer soğutma gibi çeşitli tekniklerle azaltılmıştır. Sıkıştıktan sonra, bir proton, deuteron (döteryum atomunun çekirdeği), tek başına yüklü hidrojen molekülü, vb. Kütle-yük oranı yüksek hassasiyete kadar ölçülebilir ve bunlardan protonun kütlesi tahmin edilebilir.
Bir protonun deneysel olarak gözlemlenen kütlesinin teoriden türetilen kütle ile aynı olması iyi olurdu. Fakat bir protonun kütlesi ne olmalı, teoriden nasıl hesaplanır?
Teori kuantum kromodinamiği veya kısaca QCD'dir ve kuantum elektrodinamiğine (QED) karşı güçlü bir güçtür. Proton üç kuarktan oluştuğu için - iki yukarı ve bir aşağı - kütlesi bu kuarkların kütlesi ve bağlanma enerjisi kütlesidir. Bunu yapmak çok zor bir hesaplamadır, çünkü bir protondaki kuarklar ve gluonların etkileşime girmesinin pek çok yolu vardır, ancak yayınlanan sonuçlar, bir veya iki yüzde içinde denemeyle uyumludur.
Daha temelde, protonun Higgs bozonu nedeniyle kütlesi vardır… en azından, parçacık fiziğinin oldukça başarılı Standart Modeline göre yapar. Tek sorun şu ki, Higgs bozonu henüz tespit edilmedi (Büyük Hadron Çarpıştırıcısı, Higgs bozonunu anahtar hedef olarak bularak inşa edildi!).
“Resmi” değeri bilmek ister misiniz? CODATA'ya göz atın. Proton kütlesi, anti-protonun kütlesi ile nasıl karşılaştırılır? Öğrenmek için buraya tıklayın! Proton kütlesini ilk (teorik) ilkelerden nasıl belirleyebiliriz? CNRS'nin bu makalesi nasıl yapılacağını açıklar.
Space Magazine hikayeleriyle keşfedilecek daha çok şey var: Higgs Bozonunun Kütlesi için Yeni Tahmin, Doğa Kanunları Evrenin Her Yerinde Aynı mı? Ve Nötron Yıldızlarını Unut, Quark Yıldızları Evrenin En Yoğun Organları Olabilir Üç İyi başlamak için olanlar.
Astronomi Oyuncular bölüm Güçlü ve Zayıf Nükleer Kuvvetler, Büyük Hadron Çarpıştırıcısı ve Higgs Bozonunu Arayın ve Atom İçinde Proton kütlesi hakkında daha fazla bilgi verecektir; onları kontrol et!
Kaynaklar:
Newton bir bilim adamına sor
Vikipedi
