Masa protona, protonska masa, je 1.672 621 637 (83) x 10 -27 kg, ili 938.272013 (23) MeV / c2ili 1.007 276 466 77 (10) u (to su objedinjene jedinice atomske mase).
Najtačnija mjerenja mase protona potječu iz pokusa koji uključuju Penning zamke, a koji se koriste za proučavanje svojstava stabilno nabijenih čestica. U osnovi, čestica koja se proučava ograničena je kombinacijom magnetskog i električnog polja u evakuiranoj komori, a njena brzina smanjena je različitim tehnikama, poput laserskog hlađenja. Jednom zarobljeni, omjer mase i naboja protona, deuterona (jezgra deuterijskog atoma), jednostruko nabijene molekule vodika itd. Može se mjeriti s velikom preciznošću, a iz njih se procjenjuje masa protona.
Bilo bi lijepo kad bi eksperimentalno promatrana masa protona bila jednaka onoj dobivenoj iz teorije. Ali kako iz teorije izračunati kolika bi trebala biti masa protona?
Teorija je kvantna kromodinamika ili skraćeno QCD i snažna je snaga jednaka kvantnoj elektrodinamici (QED). Kako se proton sastoji od tri kvarka - dva gore i jedan dolje - njegova masa je masa tih kvarkova i masa energije vezivanja. To je vrlo teško izvesti, dijelom zato što postoji toliko načina na koje kvarkovi i gluoni u protonu međusobno djeluju, no objavljeni se rezultati podudaraju s eksperimentom do postotka ili dva.
Što je još važnije, protoni imaju masu zbog Higgsovog bozona ... barem to čini u skladu s vrlo uspješnim Standardnim modelom fizike čestica. Samo je problem u tome što Higgsov bozon tek treba otkriti (Veliki hadronski sudarač izgrađen je tako da je Higgsov bozon pronađen ključnim ciljem!).
Želite znati "službenu" vrijednost? Pogledajte CODATA. I kako se protonska masa uspoređuje s masom antiprotona? Kliknite ovdje da saznate! I kako odrediti protonsku masu iz prvih (teorijskih) principa? Ovaj članak CNRS-a objašnjava kako.
Još istražite, s pričama iz Space Magazina: Nova procjena za masu Higgsova Bozona, jesu li zakoni prirode jednaki svuda u svemiru? I zaboravite na Neutronove zvijezde, Quark Stars bi mogle biti najgušća tijela u svemiru tri dobra one za početak.
Epizode izbacivanja astronomije Jake i slabe nuklearne sile, Veliki hadronski sudarač i potraga za Higgsovim bozonom i Unutar Atoma pružit će vam više uvida u protonsku masu; provjeri ih!
izvori:
Newton pitajte znanstvenika
Wikipedija
