A proton tömege, proton tömege, 1,672 621 637 (83) x 10 -27 kg vagy 938,272013 (23) MeV / c2, vagy 1,007 276 466 77 (10) u (az egységes atomi tömeg egységek).
A proton tömegének legpontosabb mérése Penning csapdákat bevonó kísérletekből származik, amelyeket a stabil töltésű részecskék tulajdonságainak tanulmányozására használnak. Alapvetően a vizsgált részecskét az evakuált kamrában lévő mágneses és elektromos mezők kombinációja korlátozza, és a sebességét számosféle módszer, például lézerhűtés csökkenti. A csapdába ejtés után nagy pontossággal meg lehet mérni a proton, a deuteron (deutérium atommagja), az egyedül töltött hidrogénmolekula stb. Tömeg-töltési arányát, és ezekből becsülhető a proton tömege.
Jó lenne, ha a kísérlet során megfigyelt proton tömege megegyezik az elméletből származó tömeggel. De hogyan lehet az elméletből kideríteni, hogy mekkora legyen a proton tömege?
Az elmélet a kvantum-kromodinamika, vagy röviden a QCD, és a kvantum-elektrodinamika (QED) erőteljes ellenpárja. Mivel a proton három kvarkból áll - kettő felfelé és egy lefelé -, tömege ezen kvarkok tömege és a kötőenergia tömege. Ez nagyon nehéz a számítás elvégzéséhez, részben azért, mert a kvarkok és gluonok annyira sokféle módon kölcsönhatásba lépnek, de a közzétett eredmények egy-két százalékon belül megegyeznek a kísérlettel.
Alapvetően a protonnak tömege van a Higgs-bozon miatt ... legalábbis, a részecskefizika rendkívül sikeres standard modellje szerint. Csak a baj az, hogy a Higgs-bozonot még nem fedezték fel (a Nagy hadron-ütközőt úgy építették fel, hogy a Higgs-bozonot megtalálja kulcsfontosságú célként!).
Szeretné tudni a „hivatalos” értéket? Nézze meg a CODATA-t. És hogyan lehet összehasonlítani a proton tömegét az anti-proton tömegével? Kattintson ide, hogy megtudja! És hogyan lehet meghatározni a proton tömegét az első (elméleti) alapelvek alapján? Ez a CNRS cikk ismerteti, hogyan.
Még több felfedezés, a Space Magazine történeteivel: Új becslés a Higgs Boson tömegére, a természet törvényei mindenütt azonosak-e az univerzumban? is, hogy elinduljon.
A csillagászat szereplő epizódjai Az Erős és Gyenge Nukleáris Erők, a Nagy Hadron Összeütköző és a Higgs Boson keresése, valamint az Atom belseje további betekintést nyújt a proton tömegbe; Nézd meg őket!
Forrás:
Newton Kérdezzen egy tudóstól
Wikipedia
