Чому нейтрони важчі за протони?

Чому нейтрони важчі за протони?
Anonim

Відповідь:

До кварків і пухових кварків трохи відрізняються по масі.

Пояснення:

Це питання заглиблюється в сферу фізики частинок, але, на щастя, відповідь не надто глибока.

Нуклони є терміном групи, що використовується для позначення обох протони і нейтронів. На зображенні вище показано кварк Склад цих двох суб-атомних частинок. Але що є кварки?

Кварки вони є фундаментальними частинками, тобто вони є, наскільки нам відомо, неподільними. Існує шість типів кварків, але я буду обговорювати лише два з цих типів. Ці два кварки - кварк u) і кварком "вниз" (d). Ви помітите, що нуклон містить, принаймні, 1 кварк, і, принаймні, 1 кварк: тотожність останнього кварка, отже, визначає ідентичність самого нуклона.

Звідси випливає, що нуклон заряд визначається ідентичністю складових його кварків, і це правильно, тому що вгору-вниз кварки мають різні самі заряди. До кварка є заряд #+2/3#, в той час як вниз кварк має заряд #-1/3#. Коли ви підсумуєте витрати на дві різні комбінації, ви побачите наступне:

#Q_p = Q_u + Q_u + Q_d = +2/3 +2/3 -1/3 = + 1

#Q_n = Q_u + Q_d + Q_d = +2/3 -1/3 -1/3 = 0 #

Це пояснює, чому заряд протона +1, тоді як нейтрони нейтральні.

Не дуже добре зрозуміло, чому кварк має іншу масу, ніж нижній кварк, але це було б єдиним поясненням того, чому нейтрони важчі за протон. Наступна стаття надає контекстну інформацію про кварки, яка може бути використана для пояснення цих масових відмінностей у майбутньому:

www.quora.com/Why-is-a-down-quark-heavier-th-an-up-quark