Prootoni mass, prootoni mass, on 1,672 621 637 (83) x 10 -27 kg ehk 938,272013 (23) MeV / c2või 1,007 276 466 77 (10) u (see on ühendatud aatommassiühik).
Prootoni massi kõige täpsemad mõõtmised saadakse Penningi püünistega seotud katsetest, mida kasutatakse stabiilsete laetud osakeste omaduste uurimiseks. Põhimõtteliselt on uuritav osake piiratud evakueeritud kambris asuvate magnet- ja elektriväljade kombinatsiooniga ning selle kiirust vähendatakse mitmesuguste tehnikate abil, näiteks laserjahutus. Kui see on kinni püütud, saab suure täpsusega mõõta prootoni, deuteoni (deuteeriumi aatomi tuum), üksikult laetud vesiniku molekuli jne massi ja laengu suhet ning nende põhjal saab hinnata prootoni massi.
Oleks tore, kui prootoni katseliselt vaadeldav mass oleks sama, mis tuletatud teooriast. Kuid kuidas teooria põhjal välja selgitada, milline peaks olema prootoni mass?
Teooriaks on kvantkromodünaamika ehk lühidalt QCD ja see on kvant-elektrodünaamikale (QED) tugeva jõu vaste. Kuna prooton koosneb kolmest kvarkist - kaks üles ja üks allapoole, on selle mass nende kvarkide mass ja sidumisenergia mass. See on väga keeruline arvutus, osaliselt seetõttu, et prootonite kvarke ja gluoone on interakteerumiseks nii palju, kuid avaldatud tulemused nõustuvad eksperimendiga protsendi või kahe piires.
Põhimõtteliselt on prootonil mass Higgsi bosoni tõttu ... vähemalt vastavalt osakeste füüsika väga edukale standardmudelile. Ainult häda on see, et Higgsi boson on veel tuvastamata (suur hadronite põrketipp ehitati üles, et leida Higgsi boson peamiseks eesmärgiks!).
Kas soovite teada “ametlikku” väärtust? Tutvuge CODATA-ga. Ja kuidas saab prootonmassi võrrelda antiprootonite massiga? Vajuta siia, et teada saada! Ja kuidas määrata prootonimassi esimeste (teoreetiliste) põhimõtete järgi? Selles CNRS-i artiklis selgitatakse, kuidas.
Veel uurida koos Space Magazine'i lugudega: Uus hinnang Higgsi Bosoni massi kohta, kas looduse seadused on kõikjal universumis ühesugused? Ja unustage neutronitähed, Quark-tähed võivad olla universumi kõige tihedamad kehad - need on kolm head need, mis teile tööle hakkavad.
Astronoomia Osalised episoodid Tugevad ja nõrgad tuumajõud, Suur Hadroni põrkejõud ja Higgsi bosoni otsing ning Aatomi sisemus annavad teile parema ülevaate prootonimassist; kontrollige neid!
Allikad:
Newton Küsige teadlaselt
Vikipeedia
