mev cinsinden proton kütlesi. Proton ve nötronu kim ve ne zaman keşfetti?

Bu yazımızda kimya ve fizikte kullanılan, evrenin diğer elementleriyle birlikte temelini oluşturan temel parçacık olan proton hakkında bilgiler bulacaksınız. Protonun özellikleri, kimyadaki özellikleri ve kararlılığı belirlenecektir.

Proton nedir

Proton, baryon olarak sınıflandırılan temel parçacıkların temsilcilerinden biridir; fermiyonların güçlü bir şekilde etkileştiği ve parçacığın kendisi 3 kuarktan oluştuğu. Proton kararlı bir parçacıktır ve kişisel bir momentumu vardır; ½ spin. Protonun fiziksel tanımı P(veya P +)

Proton, termonükleer tip işlemlerde yer alan temel bir parçacıktır. Esasen evrendeki yıldızların ürettiği ana enerji kaynağı bu tür bir reaksiyondur. Güneş tarafından salınan enerjinin neredeyse tamamı, yalnızca 4 protonun bir helyum çekirdeğinde birleşmesi ve iki protondan bir nötronun oluşması nedeniyle mevcuttur.

Bir protonun doğasında bulunan özellikler

Proton baryonların temsilcilerinden biridir. Bu bir gerçek. Protonun yükü ve kütlesi sabit miktarlardır. Proton elektrik yüklü +1'dir ve kütlesi çeşitli ölçü birimleriyle belirlenir ve MeV 938.272 0813(58) cinsindendir, protonun kilogram cinsinden ağırlığı ise 1.672 621 898(21) 10 −27 kg şeklindedir, Atomik kütle birimlerinde bir protonun ağırlığı 1,007 276 466 879(91) a'dır. e.m. ve elektronun kütlesine göre protonun ağırlığı elektrona göre 1836.152 673 89 (17)'dir.

Tanımı yukarıda verilmiş olan proton, fizik açısından, izospin +½ projeksiyonuna sahip temel bir parçacıktır ve nükleer fizik bu parçacığı ters işaretle algılar. Protonun kendisi bir nükleondur ve 3 kuarktan (iki u kuark ve bir d kuark) oluşur.

Protonun yapısı, Amerika Birleşik Devletleri'nden nükleer fizikçi Robert Hofstadter tarafından deneysel olarak incelendi. Bu hedefe ulaşmak için fizikçi, protonları yüksek enerjili elektronlarla çarpıştırdı ve bu açıklamasından dolayı Nobel Fizik Ödülü'ne layık görüldü.

Proton, protonun elektrik yükünün enerjisinin yaklaşık yüzde otuz beşini içeren ve oldukça yüksek yoğunluğa sahip bir çekirdek (ağır çekirdek) içerir. Çekirdeği çevreleyen kabuk nispeten boşalmıştır. Kabuk esas olarak ve p tipi sanal mesonlardan oluşur ve protonun elektrik potansiyelinin yaklaşık yüzde ellisini taşır ve yaklaşık 0,25 * 10 13 ila 1,4 * 10 13 arasında bir mesafede bulunur. Daha da ötesi, yaklaşık 2,5 x 10 13 santimetre mesafede, kabuk sanal mezonlardan oluşur ve protonun elektrik yükünün yaklaşık olarak kalan yüzde on beşini içerir.

Proton Kararlılığı ve Kararlılığı

Serbest durumda proton herhangi bir bozunma belirtisi göstermez, bu da onun kararlılığını gösterir. Baryonların en hafif temsilcisi olan protonun kararlı durumu, baryon sayısının korunumu yasasıyla belirlenir. Protonlar, SBC yasasını ihlal etmeden nötrinolara, pozitronlara ve diğer daha hafif temel parçacıklara bozunabilir.

Atom çekirdeğinin protonu, K, L, M atom kabuklarına sahip belirli türdeki elektronları yakalama yeteneğine sahiptir. Elektron yakalamayı tamamlayan proton, bir nötrona dönüşür ve sonuç olarak bir nötrino serbest bırakır ve elektron yakalama sonucunda oluşan "delik", alttaki atom katmanlarının üstünden gelen elektronlarla doldurulur.

Eylemsiz referans çerçevelerinde, protonların hesaplanabilecek sınırlı bir ömre sahip olmaları gerekir; bunun nedeni, kuantum alan teorisinde, termal radyasyonun bir referans çerçevesinde hızlandırılan olası tefekkürünü öngören Unruh etkisinden (radyasyon) kaynaklanmaktadır. bu tür radyasyonun yokluğu. Bu nedenle, eğer bir proton, eğer sınırlı bir ömrü varsa, bu bozunma sürecinin kendisi ZSE tarafından yasaklanmış olmasına rağmen, bir pozitron, nötron veya nötrinoya beta bozunmasına uğrayabilir.

Kimyada protonların kullanımı

Proton, tek bir protondan oluşan bir H atomudur ve elektronu yoktur, dolayısıyla kimyasal anlamda proton, H atomunun bir çekirdeğidir.Bir protonla eşleştirilmiş bir nötron, bir atomun çekirdeğini oluşturur. Dmitry Ivanovich Mendeleev'in PTCE'sinde element numarası, belirli bir elementin atomundaki proton sayısını gösterir ve element numarası atom yüküne göre belirlenir.

Hidrojen katyonları çok güçlü elektron alıcılarıdır. Kimyada protonlar esas olarak organik ve mineral asitlerden elde edilir. İyonlaşma, gaz fazında proton üretme yöntemidir.

, elektromanyetik ve yerçekimi

Protonlar, yıldızların ürettiği ana enerji kaynağı olan termonükleer reaksiyonlarda yer alır. Özellikle reaksiyonlar kişi başı Güneş'in yaydığı enerjinin neredeyse tamamının kaynağı olan döngü, dört protonun birleşerek helyum-4 çekirdeği oluşturması ve iki protonun nötrona dönüşmesiyle ortaya çıkıyor.

Fizikte proton gösterilir P(veya P+ ). Protonun kimyasal adı (pozitif bir hidrojen iyonu olarak kabul edilir) H +, astrofiziksel adı HII'dir.

Açılış

Proton özellikleri

1836.152 673 89(17)'ye eşit olan proton ve elektron kütlelerinin oranı, %0,002 doğrulukla 6π 5 = 1836.118 değerine eşittir...

Protonun iç yapısı ilk olarak R. Hofstadter tarafından yüksek enerjili elektron ışınının (2 GeV) protonlarla çarpışması incelenerek deneysel olarak incelenmiştir (Nobel Fizik Ödülü 1961). Proton, yarıçapı cm olan, kütle ve yük yoğunluğu yüksek, ağır bir çekirdekten (çekirdek) oluşur. ≈ %35 (\displaystyle \yaklaşık 35\,\%) Protonun elektrik yükü ve onu çevreleyen nispeten seyrekleştirilmiş kabuk. Uzakta ≈ 0 , 25 ⋅ 10 − 13 (\displaystyle \yaklaşık 0(,)25\cdot 10^(-13))önce ≈ 1 , 4 ⋅ 10 − 13 (\displaystyle \yaklaşık 1(,)4\cdot 10^(-13)) cm'de bu kabuk esas olarak sanal ρ - ve π - mesonlardan oluşur ve ≈ %50 (\displaystyle \yaklaşık 50\,\%) Protonun elektrik yükü, ardından mesafeye ≈ 2 , 5 ⋅ 10 − 13 (\displaystyle \yaklaşık 2(,)5\cdot 10^(-13)) cm, protonun elektrik yükünün ~%15'ini taşıyan sanal ω - ve π - mezonlardan oluşan bir kabuğu genişletir.

Kuarkların protonun merkezinde yarattığı basınç yaklaşık 10 35 Pa'dır (10 30 atmosfer), yani nötron yıldızlarının içindeki basınçtan daha yüksektir.

Bir protonun manyetik momenti, belirli bir düzgün manyetik alanda protonun manyetik momentinin rezonans frekansının ve aynı alandaki protonun dairesel yörüngesinin siklotron frekansının oranı ölçülerek ölçülür.

Bir protonla ilişkili uzunluk boyutuna sahip üç fiziksel nicelik vardır:

1960'lı yıllardan bu yana çeşitli yöntemlerle gerçekleştirilen, sıradan hidrojen atomları kullanılarak proton yarıçapı ölçümleri (CODATA -2014) şu sonuca varmıştır: 0,8751 ± 0,0061 femtometre(1 fm = 10−15 m). Müonik hidrojen atomlarıyla (elektronun bir müonla değiştirildiği) ilk deneyler bu yarıçap için %4 daha küçük bir sonuç verdi: 0,84184 ± 0,00067 fm. Bu farklılığın nedenleri hala belirsizdir.

Protonun sözde zayıf yükü Q w ≈ 1 − 4 sin 2 θ W Değişim yoluyla zayıf etkileşimlere katılımını belirleyen Z 0 bozonu (bir parçacığın elektrik yükünün, bir foton alışverişi yoluyla elektromanyetik etkileşimlere katılımını belirlemesine benzer), polarize elektronların protonlar üzerinde saçılması sırasında eşlik ihlalinin deneysel ölçümlerine göre 0,0719 ± 0,0045'tir. Ölçülen değer, deneysel hata dahilinde, Standart Modelin teorik tahminleriyle (0,0708 ± 0,0003) tutarlıdır.

istikrar

Serbest proton kararlıdır, deneysel çalışmalar onun bozunmasına dair herhangi bir işaret ortaya koymamıştır (ömrü için alt sınır 2,9⋅10, bozunma kanalından bağımsız olarak 29 yıl, 8,2⋅10, bir pozitron ve nötr pion'a bozunma için 33 yıl, 6,6⋅ Pozitif bir müon ve nötr bir pion'a bozunma için 10 33 yıl). Proton, baryonların en hafifi olduğundan, protonun kararlılığı, baryon sayısının korunumu yasasının bir sonucudur - bir proton, bu yasayı ihlal etmeden daha hafif parçacıklara (örneğin, bir pozitron ve nötrinoya) bozunamaz. Bununla birlikte, Standart Modelin birçok teorik uzantısı, baryon sayısının korunmamasına ve dolayısıyla proton bozunmasına neden olacak süreçleri (henüz gözlemlenmemiş) öngörmektedir.

Bir atom çekirdeğine bağlı bir proton, atomun elektron K, L veya M kabuğundan bir elektron yakalama yeteneğine sahiptir ("elektron yakalama" olarak adlandırılır). Bir elektronu emen atom çekirdeğinin protonu, bir nötrona dönüşür ve aynı anda bir nötrino yayar: p+e – →e . Elektron yakalamayla oluşturulan K, L veya M katmanındaki bir "delik", atomun üstteki elektron katmanlarından birinden gelen bir elektronla doldurulur ve atom numarasına karşılık gelen karakteristik X-ışınları yayar. Z− 1 ve/veya Auger elektronları. 7'den 1000'den fazla izotop bilinmektedir
4 ila 262
105, elektron yakalamayla bozunuyor. Yeterince yüksek bozunma enerjilerinde (yukarıda) 2m ve c 2 ≈ 1,022 MeV) rakip bir bozunma kanalı açılır - pozitron bozunması p → +e +e . Bu süreçlerin yalnızca bazı çekirdeklerdeki proton için mümkün olduğu, burada eksik enerjinin ortaya çıkan nötronun daha düşük bir nükleer kabuğa geçişiyle yenilendiği vurgulanmalıdır; serbest bir proton için bunlar enerjinin korunumu yasası tarafından yasaklanmıştır.

Kimyadaki protonların kaynağı mineral (nitrik, sülfürik, fosforik ve diğerleri) ve organik (formik, asetik, oksalik ve diğerleri) asitlerdir. Sulu bir çözeltide asitler, bir protonun eliminasyonuyla ayrışarak bir hidronyum katyonu oluşturabilir.

Gaz fazında protonlar iyonizasyonla elde edilir - bir elektronun bir hidrojen atomundan çıkarılması. Uyarılmamış bir hidrojen atomunun iyonlaşma potansiyeli 13.595 eV'dir. Moleküler hidrojen, atmosferik basınçta ve oda sıcaklığında hızlı elektronlar tarafından iyonize edildiğinde, başlangıçta moleküler hidrojen iyonu (H2 +) oluşur - 1,06 mesafede bir elektronla bir arada tutulan iki protondan oluşan fiziksel bir sistem. Pauling'e göre böyle bir sistemin kararlılığı, bir elektronun iki proton arasındaki "rezonans frekansı" 7·10 · 14 s −1'e eşit olan rezonansından kaynaklanmaktadır. Sıcaklık birkaç bin dereceye yükseldiğinde, hidrojen iyonizasyon ürünlerinin bileşimi protonlar - H + lehine değişir.

Başvuru

Ayrıca bakınız

Notlar

  1. http://physics.nist.gov/cuu/Constants/Table/allascii.txt Temel Fiziksel Sabitler --- Tam Liste
  2. CODATA Değeri: proton kütlesi
  3. CODATA Değeri: u cinsinden proton kütlesi
  4. Ahmed S.; ve ark. (2004). “Sudbury Nötrino Gözlemevi'nden Görünmez Modlar Yoluyla Nükleon Bozunmasına İlişkin Kısıtlamalar.” Fiziksel İnceleme Mektupları. 92 (10): 102004. arXiv: hep-ex/0310030. Bibcode:2004PhRvL..92j2004A. DOI:10.1103/PhysRevLett.92.102004. PMID.
  5. CODATA Değeri: MeV cinsinden proton kütle enerjisi eşdeğeri
  6. CODATA Değeri: proton-elektron kütle oranı
  7. , İle. 67.
  8. Hofstadter P.Çekirdeklerin ve nükleonların yapısı // Phys. - 1963. - T. 81, No. 1. - S. 185-200. -ISSN. - URL: http://ufn.ru/ru/articles/1963/9/e/
  9. Shchelkin K. I. Sanal süreçler ve nükleonun yapısı // Mikrodünyanın Fiziği - M .: Atomizdat, 1965. - S. 75.
  10. Zhdanov G.B. Elastik saçılma, çevresel etkileşimler ve rezonanslar // Yüksek Enerji Parçacıkları. Uzayda ve laboratuvarlarda yüksek enerjiler - M.: Nauka, 1965. - S. 132.
  11. Burkert V.D., Elouadrhiri L., Girod F.X. Protonun içindeki basınç dağılımı // Doğa. - 2018. - Mayıs (cilt 557, sayı 7705). - S.396-399. -DOI:10.1038/s41586-018-0060-z.
  12. Bethe, G., Morrison F.Çekirdeğin temel teorisi. - M: IL, 1956. - S. 48.

Protonlar, yıldızların ürettiği ana enerji kaynağı olan termonükleer reaksiyonlarda yer alır. Özellikle reaksiyonlar kişi başı Güneş'in yaydığı enerjinin neredeyse tamamının kaynağı olan döngü, dört protonun birleşerek helyum-4 çekirdeği oluşturması ve iki protonun nötrona dönüşmesiyle ortaya çıkıyor.

Fizikte proton gösterilir P(veya P+ ). Protonun kimyasal adı (pozitif bir hidrojen iyonu olarak kabul edilir) H +, astrofiziksel adı HII'dir.

Açılış [ | ]

Proton özellikleri[ | ]

1836.152 673 89(17)'ye eşit olan proton ve elektron kütlelerinin oranı, %0,002 doğrulukla 6π 5 = 1836.118 değerine eşittir...

Protonun iç yapısı ilk olarak R. Hofstadter tarafından yüksek enerjili elektron ışınının (2 GeV) protonlarla çarpışması incelenerek deneysel olarak incelenmiştir (Nobel Fizik Ödülü 1961). Proton, yarıçapı cm olan, kütle ve yük yoğunluğu yüksek, ağır bir çekirdekten (çekirdek) oluşur. ≈ %35 (\displaystyle \yaklaşık 35\%) Protonun elektrik yükü ve onu çevreleyen nispeten seyrekleştirilmiş kabuk. Uzakta ≈ 0, 25 ⋅ 10 − 13 (\displaystyle \yaklaşık 0,25\cdot 10^(-13))önce ≈ 1 , 4 ⋅ 10 − 13 (\displaystyle \yaklaşık 1,4\cdot 10^(-13)) cm'de bu kabuk esas olarak sanal ρ - ve π - mesonlardan oluşur ve ≈ %50 (\displaystyle \yaklaşık 50\%) Protonun elektrik yükü, ardından mesafeye ≈ 2, 5 ⋅ 10 − 13 (\displaystyle \yaklaşık 2,5\cdot 10^(-13)) cm, protonun elektrik yükünün ~%15'ini taşıyan sanal ω - ve π - mezonlardan oluşan bir kabuğu genişletir.

Kuarkların protonun merkezinde yarattığı basınç yaklaşık 10 35 Pa'dır (10 30 atmosfer), yani nötron yıldızlarının içindeki basınçtan daha yüksektir.

Bir protonun manyetik momenti, belirli bir düzgün manyetik alanda protonun manyetik momentinin rezonans frekansının ve aynı alandaki protonun dairesel yörüngesinin siklotron frekansının oranı ölçülerek ölçülür.

Bir protonla ilişkili uzunluk boyutuna sahip üç fiziksel nicelik vardır:

1960'lı yıllardan bu yana çeşitli yöntemlerle gerçekleştirilen, sıradan hidrojen atomları kullanılarak proton yarıçapı ölçümleri (CODATA -2014) şu sonuca varmıştır: 0,8751 ± 0,0061 femtometre(1 fm = 10−15 m). Müonik hidrojen atomlarıyla (elektronun bir müonla değiştirildiği) ilk deneyler bu yarıçap için %4 daha küçük bir sonuç verdi: 0,84184 ± 0,00067 fm. Bu farklılığın nedenleri hala belirsizdir.

Proton denilen Q w ≈ 1 − 4 sin 2 θ W Değişim yoluyla zayıf etkileşimlere katılımını belirleyen Z 0 bozonu (bir parçacığın elektrik yükünün, bir foton alışverişi yoluyla elektromanyetik etkileşimlere katılımını belirlemesine benzer), polarize elektronların protonlar üzerinde saçılması sırasında eşlik ihlalinin deneysel ölçümlerine göre 0,0719 ± 0,0045'tir. Ölçülen değer, deneysel hata dahilinde, Standart Modelin teorik tahminleriyle (0,0708 ± 0,0003) tutarlıdır.

istikrar [ | ]

Serbest proton kararlıdır, deneysel çalışmalar onun bozunmasına dair herhangi bir işaret ortaya koymamıştır (ömrü için alt sınır 2,9⋅10, bozunma kanalından bağımsız olarak 29 yıl, 8,2⋅10, bir pozitron ve nötr pion'a bozunma için 33 yıl, 6,6⋅ Pozitif bir müon ve nötr bir pion'a bozunma için 10 33 yıl). Proton, baryonların en hafifi olduğundan, protonun kararlılığı, baryon sayısının korunumu yasasının bir sonucudur - bir proton, bu yasayı ihlal etmeden daha hafif parçacıklara (örneğin, bir pozitron ve nötrinoya) bozunamaz. Bununla birlikte, Standart Modelin birçok teorik uzantısı, baryon sayısının korunmamasına ve dolayısıyla proton bozunmasına neden olacak süreçleri (henüz gözlemlenmemiş) öngörmektedir.

Bir atom çekirdeğine bağlı bir proton, atomun elektron K, L veya M kabuğundan bir elektron yakalama yeteneğine sahiptir ("elektron yakalama" olarak adlandırılır). Bir elektronu emen atom çekirdeğinin protonu, bir nötrona dönüşür ve aynı anda bir nötrino yayar: p+e – →e . Elektron yakalamayla oluşturulan K, L veya M katmanındaki bir "delik", atomun üstteki elektron katmanlarından birinden gelen bir elektronla doldurulur ve atom numarasına karşılık gelen karakteristik X-ışınları yayar. Z− 1 ve/veya Auger elektronları. 7'den 1000'den fazla izotop bilinmektedir
4 ila 262
105, elektron yakalamayla bozunuyor. Yeterince yüksek bozunma enerjilerinde (yukarıda) 2m ve c 2 ≈ 1,022 MeV) rakip bir bozunma kanalı açılır - pozitron bozunması p → +e +e . Bu süreçlerin yalnızca bazı çekirdeklerdeki proton için mümkün olduğu, burada eksik enerjinin ortaya çıkan nötronun daha düşük bir nükleer kabuğa geçişiyle yenilendiği vurgulanmalıdır; serbest bir proton için bunlar enerjinin korunumu yasası tarafından yasaklanmıştır.

Kimyadaki protonların kaynağı mineral (nitrik, sülfürik, fosforik ve diğerleri) ve organik (formik, asetik, oksalik ve diğerleri) asitlerdir. Sulu bir çözeltide asitler, bir protonun eliminasyonuyla ayrışarak bir hidronyum katyonu oluşturabilir.

Gaz fazında protonlar iyonizasyonla elde edilir - bir elektronun bir hidrojen atomundan çıkarılması. Uyarılmamış bir hidrojen atomunun iyonlaşma potansiyeli 13.595 eV'dir. Moleküler hidrojen, atmosferik basınçta ve oda sıcaklığında hızlı elektronlar tarafından iyonize edildiğinde, başlangıçta moleküler hidrojen iyonu (H2 +) oluşur - 1,06 mesafede bir elektronla bir arada tutulan iki protondan oluşan fiziksel bir sistem. Pauling'e göre böyle bir sistemin kararlılığı, bir elektronun iki proton arasındaki "rezonans frekansı" 7·10 · 14 s −1'e eşit olan rezonansından kaynaklanmaktadır. Sıcaklık birkaç bin dereceye yükseldiğinde, hidrojen iyonizasyon ürünlerinin bileşimi protonlar - H + lehine değişir.

Başvuru [ | ]

Hızlandırılmış proton ışınları, temel parçacıkların deneysel fiziğinde (saçılma süreçlerinin incelenmesi ve diğer parçacıkların ışınlarının üretimi), tıpta (kanser için proton tedavisi) kullanılır.

Ayrıca bakınız [ | ]

Notlar [ | ]

  1. http://physics.nist.gov/cuu/Constants/Table/allascii.txt Temel Fiziksel Sabitler --- Tam Liste
  2. CODATA Değeri: proton kütlesi
  3. CODATA Değeri: u cinsinden proton kütlesi
  4. Ahmed S.; ve ark. (2004). “Sudbury Nötrino Gözlemevi'nden Görünmez Modlar Yoluyla Nükleon Bozunmasına İlişkin Kısıtlamalar.” Fiziksel İnceleme Mektupları. 92 (10): 102004. arXiv: hep-ex/0310030. Bibcode:2004PhRvL..92j2004A. DOI:10.1103/PhysRevLett.92.102004. PMID.
  5. CODATA Değeri: MeV cinsinden proton kütle enerjisi eşdeğeri
  6. CODATA Değeri: proton-elektron kütle oranı
  7. , İle. 67.
  8. Hofstadter P.Çekirdeklerin ve nükleonların yapısı // Phys. - 1963. - T. 81, No. 1. - S. 185-200. -ISSN. - URL: http://ufn.ru/ru/articles/1963/9/e/
  9. Shchelkin K. I. Sanal süreçler ve nükleonun yapısı // Mikrodünyanın Fiziği - M .: Atomizdat, 1965. - S. 75.
  10. Elastik saçılma, çevresel etkileşimler ve rezonanslar // Yüksek Enerji Parçacıkları. Uzayda ve laboratuvarlarda yüksek enerjiler - M.: Nauka, 1965. - S. 132.

Bir zamanlar herhangi bir maddenin en küçük yapı biriminin bir molekül olduğuna inanılıyordu. Daha sonra, daha güçlü mikroskopların icadıyla insanlık, moleküllerden oluşan bileşik bir parçacık olan atom kavramını keşfettiğinde şaşırdı. Çok daha az görünüyor mu? Bu arada atomun da daha küçük elementlerden oluştuğu daha sonra ortaya çıktı.

20. yüzyılın başında bir İngiliz fizikçi, atomun merkezi yapılarında çekirdeklerin varlığını keşfetti; maddenin en küçük yapısal öğesinin yapısına ilişkin bir dizi sonsuz keşiflerin başlangıcını işaret eden an tam da bu andı.

Günümüzde nükleer modele dayanılarak ve çok sayıda çalışma sayesinde atomun etrafı çevrili bir çekirdekten oluştuğu bilinmektedir. elektron bulutu. Böyle bir "bulut" elektronları veya negatif yüklü temel parçacıkları içerir. Çekirdek ise tam tersine elektriksel olarak pozitif yüklü parçacıklar içerir. protonlar. Yukarıda bahsedilen İngiliz fizikçi bu fenomeni gözlemlemeyi ve ardından tanımlamayı başardı. 1919'da alfa parçacıklarının hidrojen çekirdeklerini diğer elementlerin çekirdeklerinden çıkardığı bir deney yaptı. Böylece protonların tek elektronu olmayan bir çekirdekten başka bir şey olmadığını öğrenip kanıtlayabildi. Modern fizikte protonlar p veya p+ (pozitif yükü ifade eden) sembolüyle sembolize edilir.

Yunancadan tercüme edilen proton "ilk, ana" anlamına gelir - sınıfa ait temel bir parçacık baryonlar, onlar. nispeten ağır Kararlı bir yapıdır, ömrü 2,9 x 10(29) yıldan fazladır.

Kesin olarak konuşursak, protona ek olarak, ismine göre nötr yüklü olan nötronları da içerir. Bu elemanların her ikisine de denir. nükleonlar.

Protonun kütlesi, oldukça açık koşullar nedeniyle uzun süre ölçülemedi. Artık öyle olduğu biliniyor

mp=1,67262∙10-27 kg.

Bu tam olarak bir protonun geri kalan kütlesinin neye benzediğidir.

Fiziğin farklı alanlarına özgü proton kütlesi anlayışlarını ele almaya devam edelim.

Nükleer fizik çerçevesinde bir parçacığın kütlesi sıklıkla farklı bir biçim alır; ölçü birimi amu'dur.

sabah. - Atomik kütle birimi. Bir ah Kütle numarası 12 olan karbon atomunun kütlesinin 1/12'sine eşittir. Dolayısıyla 1 atomik kütle birimi 1,66057 10-27 kg'a eşittir.

Dolayısıyla bir protonun kütlesi şuna benzer:

mp = 1,007276 a. yemek yemek.

Bu pozitif yüklü parçacığın kütlesini farklı ölçü birimleri kullanarak ifade etmenin başka bir yolu var. Bunu yapmak için öncelikle kütle ve enerjinin E=mc2 eşitliğini aksiyom olarak kabul etmeniz gerekir. Burada c - ve m vücut kütlesidir.

Bu durumda proton kütlesi megaelektronvolt veya MeV cinsinden ölçülecektir. Bu ölçüm birimi yalnızca nükleer ve atom fiziğinde kullanılır ve bu noktalar arasındaki potansiyel farkın 1 Volt olması koşuluyla C'deki iki nokta arasında bir parçacığın aktarılması için gerekli olan enerjiyi ölçmeye yarar.

Bu nedenle, sabah 1'i hesaba katarsak. = 931,494829533852 MeV, proton kütlesi yaklaşık olarak

Bu sonuca kütle spektroskopik ölçümleri temel alınarak ulaşılmıştır ve yukarıda verilen formdaki kütleye genellikle e denir. proton dinlenme enerjisi.

Böylece deneyin ihtiyaçlarına göre en küçük parçacığın kütlesi, üç farklı ölçü biriminde, üç farklı değerle ifade edilebilmektedir.

Ek olarak, bir protonun kütlesi, bilindiği gibi pozitif yüklü bir parçacıktan çok daha "ağır" olan bir elektronun kütlesine göre ifade edilebilir. Bu durumda kaba bir hesaplama ve önemli hatalar ile kütle, elektronun kütlesine göre 1836.152672 olacaktır.

Bu makale, Wikiknowledge web sitesi için Vladimir Gorunovich tarafından, Wikiknowledge web sitesindeki benzer bir makalenin gerçekliği çarpıtacak şekilde düzenlenmesinden önce yazılmıştır. Artık gerçekleri yalnızca kendi sitelerimde ve buna izin veren sitelerde özgürce yazabiliyorum.

  • 2 Fizikte proton
    • 2.1 Proton yarıçapı
    • 2.2 Protonun manyetik momenti
    • 2.4 Protonun dinlenme kütlesi
    • 2,5 Proton ömrü
  • Standart Modelde 3 Proton
  • 4 Proton temel bir parçacıktır
  • 6 Proton - özet

1 Proton (temel parçacık)

Proton- temel parçacık kuantum numarası L=3/2 (spin = 1/2) - baryon grubu, proton alt grubu, elektrik yükü +e (temel parçacıkların alan teorisine göre sistematizasyon).


Proton alt grubu (temel ve uyarılmış durumlar)

2 Fizikte proton

Proton - temel parçacık kuantum numarası L=3/2 (spin = 1/2) - baryon grubu, proton alt grubu, elektrik yükü +e (temel parçacıkların alan teorisine göre sistemleştirme).
Temel parçacıkların alan teorisine göre (bilimsel bir temele dayanan ve tüm temel parçacıkların doğru spektrumunu alan tek teori), bir proton, sabit bileşenli, dönen, polarize, alternatif bir elektromanyetik alandan oluşur. Standart Model'in, protonun kuarklardan oluştuğu yönündeki asılsız açıklamalarının gerçeklikle hiçbir ilgisi yoktur. - Fizik, protonun elektromanyetik alanlara ve ayrıca bir çekim alanına sahip olduğunu deneysel olarak kanıtladı. Fizik, temel parçacıkların sadece elektromanyetik alanlara sahip olmakla kalmayıp, elektromanyetik alanlardan oluştuğunu da 100 yıl önce çok parlak bir şekilde tahmin etmişti; ancak 2010 yılına kadar bir teori oluşturmak mümkün değildi. Şimdi, 2015 yılında, yerçekiminin elektromanyetik doğasını belirleyen ve temel parçacıkların yerçekimi alanının denklemlerini, yerçekimi denklemlerinden farklı olarak elde eden, temel parçacıkların yerçekimi teorisi de ortaya çıktı; fizikte masal inşa edildi.



Bir protonun elektromanyetik alanının yapısı (E-sabit elektrik alanı, H-sabit manyetik alan, alternatif elektromanyetik alan sarı ile işaretlenmiştir)

Enerji dengesi (toplam iç enerjinin yüzdesi):

  • sabit elektrik alanı (E) - %0,346,
  • sabit manyetik alan (H) - %7,44,
  • alternatif elektromanyetik alan - %92,21.

Bir protonun sabit manyetik alanında yoğunlaşan enerji ile sabit elektrik alanında yoğunlaşan enerji arasındaki oran 21,48'dir. Bu protondaki nükleer kuvvetlerin varlığını açıklar. Protonun yapısı şekilde gösterilmiştir.

Bir protonun elektrik alanı iki bölgeden oluşur: pozitif yüklü bir dış bölge ve negatif yüklü bir iç bölge. Dış ve iç bölgelerin yüklerindeki fark, proton +e'nin toplam elektrik yükünü belirler. Kuantizasyonu temel parçacıkların geometrisine ve yapısına dayanır.

Doğada gerçekten var olan temel parçacıkların temel etkileşimleri şöyle görünür:


2.1 Proton yarıçapı

Temel parçacıkların alan teorisi, bir parçacığın yarıçapını (r), merkezden maksimum kütle yoğunluğunun elde edildiği noktaya kadar olan mesafe olarak tanımlar.


Bir proton için 3,4212 10 -16 m olacaktır, buna elektromanyetik alan katmanının kalınlığını da eklemek gerekir, sonuç şöyle olacaktır:


bu da 4,5616 10 -16 m'ye eşittir.Böylece protonun dış sınırı merkezden 4.5616 10 -16 m uzaklıkta bulunur.Ancak geri kalanın küçük bir kısmının (yaklaşık% 1) olduğu unutulmamalıdır. Klasik elektrodinamiğe göre sabit elektrik ve sabit manyetik alanların içerdiği kütle bu yarıçapın dışındadır.

2.2 Protonun manyetik momenti

Kuantum teorisinin aksine, temel parçacıkların alan teorisi, temel parçacıkların manyetik alanlarının, elektrik yüklerinin spin dönüşüyle ​​yaratılmadığını, ancak elektromanyetik alanın sabit bir bileşeni olarak sabit bir elektrik alanıyla eşzamanlı olarak var olduğunu belirtir. Bu nedenle kuantum sayısı L>0 olan tüm temel parçacıklar manyetik alana sahiptir.

Temel parçacıkların alan teorisi, protonun manyetik momentinin anormal olduğunu dikkate almaz; değeri, kuantum mekaniğinin temel bir parçacıkta çalıştığı ölçüde bir dizi kuantum sayısıyla belirlenir.

Yani bir protonun ana manyetik momenti iki akım tarafından yaratılır:

  • (+) manyetik moment ile +2 eħ/m 0p c
  • (-) manyetik moment ile -0,5 eħ/m 0p s

Bir protonun ortaya çıkan manyetik momentini elde etmek için, her iki momenti de toplayıp, alternatif elektromanyetik alanın enerji yüzdesi ile çarpıp yüzde 100'e bölmemiz ve spin bileşenini ekleyerek 1,3964237 eh/m 0p c elde etmemiz gerekir. Sıradan nükleer magnetonlara dönüşmek için ortaya çıkan sayının ikiyle çarpılması gerekir - sonunda 2,7928474 elde ederiz.

2.3 Bir protonun elektrik alanı

2.3.1 Proton uzak alan elektrik alanı

Fiziğin protonun elektrik alanının yapısına ilişkin bilgisi, fizik geliştikçe değişti. Başlangıçta bir protonun elektrik alanının +e noktasal elektrik yükünün alanı olduğuna inanılıyordu. Bu alan için şunlar olacaktır:
uzak bölgedeki (r >> r p) (A) noktasındaki bir protonun elektrik alan potansiyeli SI sisteminde tam olarak eşittir:


uzak bölgedeki (r >> r p) bir protonun elektrik alan kuvveti E, SI sisteminde tam olarak eşittir:



Nerede N = R/|r| - proton merkezinden gözlem noktası (A) yönünde birim vektör, r - proton merkezinden gözlem noktasına olan mesafe, e - temel elektrik yükü, vektörler kalın harflerle yazılmıştır, ε 0 - elektrik sabiti, r p = Lh /(m 0~ c) alan teorisinde bir protonun yarıçapıdır, L alan teorisinde bir protonun ana kuantum sayısıdır, h Planck sabitidir, m 0~ alternatif bir elektromanyetik alanın içerdiği kütle miktarıdır. Durgun bir proton, c ışık hızıdır. (GHS sisteminde çarpan yoktur. SI Çarpanı.)

Bu matematiksel ifadeler protonun elektrik alanının uzak bölgesi için doğrudur: r >> r p, ancak fizik daha sonra bunların geçerliliğinin 10-14 cm mertebesindeki mesafelere kadar yakın bölgeye de uzandığını varsaydı.

2.3.2 Bir protonun elektrik yükleri

20. yüzyılın ilk yarısında fizik, protonun yalnızca bir elektrik yükünün olduğuna ve bunun +e'ye eşit olduğuna inanıyordu.

Kuark hipotezinin ortaya çıkmasından sonra fizik, bir protonun içinde bir değil üç elektrik yükünün bulunduğunu ileri sürdü: iki elektrik yükü +2e/3 ve bir elektrik yükü -e/3. Toplamda bu yükler +e'yi verir. Bunun yapılmasının nedeni, fiziğin protonun karmaşık bir yapıya sahip olduğunu ve +2e/3 yüklü iki yukarı kuarktan ve -e/3 yüklü bir d kuarktan oluştuğunu öne sürmesiydi. Ancak kuarklar ne doğada ne de herhangi bir enerjideki hızlandırıcılarda bulunmuyordu ve ya varlıklarını inandırmak (Standart Model'in destekçilerinin yaptığı gibi) ya da temel parçacıkların başka bir yapısını aramak kaldı. Ancak aynı zamanda fizikte temel parçacıklar hakkındaki deneysel bilgiler sürekli birikiyordu ve yapılanları yeniden düşünmeye yetecek kadar biriktiğinde, temel parçacıkların alan teorisi doğdu.

Temel parçacıkların alan teorisine göre, hem yüklü hem de nötr kuantum sayısı L>0 olan temel parçacıkların sabit bir elektrik alanı, karşılık gelen temel parçacığın elektromanyetik alanının sabit bir bileşeni tarafından yaratılır (bu, elektrik alanı değildir). 19. yüzyılda fiziğin inandığı gibi, elektrik alanının temel nedeni olan yük, ancak temel parçacıkların elektrik alanları, elektrik yüklerinin alanlarına karşılık gelecek şekildedir). Ve elektrik yükü alanı, dış ve iç yarımküreler arasındaki asimetrinin bir sonucu olarak ortaya çıkar ve zıt işaretli elektrik alanları üretir. Yüklü temel parçacıklar için, uzak bölgede bir temel elektrik yükü alanı oluşturulur ve elektrik yükünün işareti, dış yarımküre tarafından üretilen elektrik alanının işareti ile belirlenir. Yakın bölgede bu alan karmaşık bir yapıya sahiptir ve dipoldür ancak dipol momenti yoktur. Bu alanın bir nokta yük sistemi olarak yaklaşık bir açıklaması için, protonun içinde en az 6 "kuark" gerekli olacaktır - 8 "kuark" alırsak daha iyi olur. Bu tür "kuarkların" elektrik yüklerinin, standart modelin (kuarklarıyla birlikte) dikkate aldığından tamamen farklı olacağı açıktır.

Temel parçacıkların alan teorisi, protonun, diğer pozitif yüklü temel parçacıklar gibi, iki elektrik yüküne ve buna bağlı olarak iki elektrik yarıçapına sahip olabileceğini ortaya koymuştur:

  • dış sabit elektrik alanının elektrik yarıçapı (yük q + =+1,25e) - r q+ = 4,39 10 -14 cm,
  • iç sabit elektrik alanının elektrik yarıçapı (yük q - = -0,25e) - r q- = 2,45 · 10 -14 cm.

Proton elektrik alanının bu özellikleri, temel parçacıkların 1. alan teorisinin dağılımına karşılık gelir. Fizik henüz bu dağılımın doğruluğunu deneysel olarak belirlememiştir ve hangi dağılım yakın bölgedeki bir protonun sabit elektrik alanının gerçek yapısına ve yakın bölgedeki bir protonun elektrik alanının yapısına en doğru şekilde karşılık gelir bölge (rp sırasına göre mesafelerde). Görüldüğü gibi elektrik yükleri protondaki sözde kuarkların (+4/3e=+1.333e ve -1/3e=-0.333e) yüklerine yakın büyüklüktedir ancak kuarklardan farklı olarak protonda elektromanyetik alanlar mevcuttur. doğası gereği benzer bir sabit yapıya sahiptir. Pozitif yüklü herhangi bir temel parçacık, spinin büyüklüğünden bağımsız olarak bir elektrik alanına sahiptir ve... .

Her temel parçacık için elektrik yarıçapının değerleri benzersizdir ve L alan teorisindeki temel kuantum sayısı, geri kalan kütlenin değeri, alternatif elektromanyetik alanda (kuantum mekaniğinin çalıştığı yer) bulunan enerji yüzdesi ile belirlenir. ) ve temel parçacığın elektromanyetik alanının sabit bileşeninin yapısı (temel kuantum numarası L ile verilen tüm temel parçacıklar için aynıdır), harici bir sabit elektrik alanı oluşturur. Elektrik yarıçapı, çevre çevresinde eşit olarak dağıtılan ve benzer bir elektrik alanı oluşturan bir elektrik yükünün ortalama konumunu gösterir. Her iki elektrik yükü de aynı düzlemde (temel parçacığın alternatif elektromanyetik alanının dönme düzlemi) bulunur ve temel parçacığın alternatif elektromanyetik alanının dönme merkeziyle çakışan ortak bir merkeze sahiptir.

2.3.3 Yakın bölgedeki bir protonun elektrik alanı

Temel bir parçacık içindeki elektrik yüklerinin büyüklüğünü ve konumlarını bilerek, bunların yarattığı elektrik alanını belirlemek mümkündür.

SI sisteminde yakın bölgedeki (r~rp) bir protonun elektrik alan kuvveti E, vektör toplamı olarak yaklaşık olarak şuna eşittir:


Nerede n+ = r +/|R+ | - proton yükünün q + yakın (1) veya uzak (2) noktasından gözlem noktası (A) yönünde birim vektör, N- = R-/|R- | - proton yükünün yakın (1) veya uzak (2) noktasından q birim vektör - gözlem noktası (A) yönünde, r - protonun merkezinden gözlem noktasının izdüşümüne kadar olan mesafe proton düzlemi, q + - harici elektrik yükü +1,25e, q - - dahili elektrik yükü -0,25e, vektörler kalın harflerle vurgulanmıştır, ε 0 - elektrik sabiti, z - gözlem noktasının yüksekliği (A) (proton düzleminden uzaklık) proton düzlemine gözlem noktası), r 0 - normalleştirme parametresi. (GHS sisteminde çarpan yoktur. SI Çarpanı.)

Bu matematiksel ifade, vektörlerin toplamıdır ve bu, iki dağıtılmış elektrik yükünün (+1,25e ve -0,25e) alanı olduğundan, vektör toplama kurallarına göre hesaplanmalıdır. Birinci ve üçüncü terimler yüklerin yakın noktalarına, ikinci ve dördüncü terimler ise uzak noktalara karşılık gelir. Bu matematiksel ifade protonun iç (halka) bölgesinde çalışmaz ve onun sabit alanlarını oluşturur (eğer iki koşul aynı anda karşılanırsa: h/m 0~ c

SI sisteminde yakın bölgedeki (r~r p) (A) noktasındaki bir protonun elektrik alan potansiyeli yaklaşık olarak eşittir:


burada r 0 normalleştirme parametresidir ve değeri E formülündeki r 0'dan farklı olabilir. (SGS sisteminde herhangi bir faktör yoktur.) Bu matematiksel ifade protonun iç (halka) bölgesinde çalışmaz, sabit alanları (eğer aynı anda iki koşul karşılanırsa: h/m 0~ c

Her iki yakın alan ifadesi için r 0'ın kalibrasyonu, sabit proton alanları üreten bölgenin sınırında gerçekleştirilmelidir.

2.4 Protonun dinlenme kütlesi

Klasik elektrodinamik ve Einstein formülüne göre kuantum sayısı L>0 olan temel parçacıkların proton da dahil geri kalan kütlesi, elektromanyetik alanlarının enerjisinin eşdeğeri olarak tanımlanır:


Belirli integralin bir temel parçacığın tüm elektromanyetik alanı üzerinden alındığı durumda, E elektrik alan kuvveti, H manyetik alan kuvvetidir. Burada elektromanyetik alanın tüm bileşenleri dikkate alınır: sabit elektrik alanı, sabit manyetik alan, alternatif elektromanyetik alan. Temel parçacıkların çekim alanı denklemlerinin türetildiği bu küçük ama çok fizik kapasiteli formül, birden fazla masal "teorisini" hurda yığınına gönderecek - bu yüzden bazı yazarları nefret ediyorum.

Yukarıdaki formülden de anlaşılacağı gibi, bir protonun geri kalan kütlesinin değeri, protonun bulunduğu koşullara bağlıdır. Böylece, bir protonu sabit bir dış elektrik alanına (örneğin bir atom çekirdeği) yerleştirerek, protonun kütlesini ve stabilitesini etkileyecek olan E2'yi etkileyeceğiz. Bir proton sabit bir manyetik alana yerleştirildiğinde de benzer bir durum ortaya çıkacaktır. Bu nedenle atom çekirdeği içindeki bir protonun bazı özellikleri, alanlardan uzakta, vakumdaki serbest protonun özelliklerinden farklıdır.

2,5 Proton ömrü

Tabloda belirtilen ömür, serbest bir protona karşılık gelir.

Temel parçacıkların alan teorisi, bir temel parçacığın ömrünün, içinde bulunduğu koşullara bağlı olduğunu belirtir. Bir protonu harici bir alana (elektrik gibi) yerleştirerek, onun elektromanyetik alanında bulunan enerjiyi değiştiririz. Protonun iç enerjisinin artması için dış alanın işaretini seçebilirsiniz. Protonun bir nötron, pozitron ve elektron nötrinosuna bozunması ve dolayısıyla protonun kararsız hale gelmesi mümkün hale gelecek şekilde dış alan kuvvetinin böyle bir değerini seçmek mümkündür. Komşu protonların elektrik alanının çekirdekteki protonun bozunumunu tetiklediği atom çekirdeğinde gözlemlenen durum tam olarak budur. Çekirdeğe ek enerji verildiğinde, proton bozunmaları daha düşük bir dış alan kuvvetinde başlayabilir.

Standart Modelde 3 Proton

Protonun üç kuarktan oluşan bağlı bir durum olduğu belirtiliyor: iki “yukarı” (u) ve bir “aşağı” (d) kuark (protonun önerilen kuark yapısı: uud), nötronun ise (kuark yapısı udd) . Proton ve nötronun kütlelerinin yakınlığı, varsayımsal kuarkların (u ve d) kütlelerinin yakınlığı ile açıklanmaktadır.

Doğada kuarkların varlığı deneysel olarak kanıtlanmadığından ve temel parçacıkların bazı etkileşimlerinde kuark izlerinin varlığı olarak yorumlanabilecek ancak farklı şekilde de yorumlanabilecek yalnızca dolaylı kanıtlar bulunduğundan, Standart Model'in ifadesi Protonun kuark yapısına sahip olduğu henüz kanıtlanmamış bir varsayım olarak kalıyor.

Standart model de dahil olmak üzere herhangi bir model, proton da dahil olmak üzere temel parçacıkların herhangi bir yapısını varsayma hakkına sahiptir, ancak protonun oluştuğu varsayılan parçacıklar hızlandırıcılarda keşfedilene kadar, modelin beyanının kanıtlanmamış olduğu düşünülmelidir.

1964'te Gellmann ve Zweig bağımsız olarak kuarkların varlığına dair bir hipotez öne sürdüler ve onlara göre hadronlar bundan oluştu. Yeni parçacıklara doğada bulunmayan kesirli bir elektrik yükü verildi.

Leptonlar, daha sonra Standart Model haline gelecek olan bu Kuark modeline UYMADI ve bu nedenle gerçek anlamda temel parçacıklar olarak kabul edildi.

Hadrondaki kuarkların bağlantısını açıklayabilmek için doğada güçlü etkileşimlerin ve onun taşıyıcıları olan gluonların varlığı varsayılmıştır. Gluonlar, Kuantum Teorisi'nde beklendiği gibi, birim dönüşe, parçacık ve antiparçacık özdeşliğine ve tıpkı bir foton gibi sıfır dinlenme kütlesine sahipti.

Gerçekte, doğada varsayımsal kuarkların güçlü bir etkileşimi yoktur, ancak nükleonların nükleer kuvvetleri vardır - ve bu aynı şey değildir.

50 yıl geçti. Kuarklar doğada hiç bulunmadı ve bizim için “Hapsetme” adında yeni bir matematik masalı icat edildi. Düşünen bir kişi, bunda doğanın temel kanunu olan enerjinin korunumu kanununun bariz bir şekilde göz ardı edildiğini kolaylıkla görebilir. Ancak bu, düşünen bir kişi tarafından yapılacaktır ve hikaye anlatıcıları, doğada neden serbest kuark bulunmadığı konusunda kendilerine uygun bir mazeret bulmuşlardır.

Gluonlar da doğada BULUNMAMAKTADIR. Gerçek şu ki, yalnızca vektör mezonlar (ve mezonların uyarılmış durumlarından bir tanesi daha) doğada birim dönüşe sahip olabilir, ancak her vektör mezonun bir antiparçacığı vardır. - Bu nedenle vektör mezonlar “gluonlar” için uygun adaylar değildir. Geriye mezonların ilk dokuz uyarılmış durumu kalıyor, ancak bunlardan 2'si Standart Model'in kendisiyle çelişiyor ve Standart Model bunların doğadaki varlığını kabul etmiyor, geri kalanı ise fizik tarafından iyi çalışılmış ve bunları geçmek mümkün olmayacak. muhteşem yapıştırıcılar gibi. Son bir seçenek daha var: bir çift leptonun (müonlar veya tau leptonlar) bağlı durumunu bir gluon olarak aktarmak - ancak bu bile bozunum sırasında hesaplanabilir.

Yani doğada kuarklar ve hayali güçlü etkileşimler olmadığı gibi, doğada da gluonlar yoktur.
Standart Model'i destekleyenlerin bunu anlamadığını düşünüyorsunuz; hâlâ anlıyorlar, ancak on yıllardır yaptıklarının yanlış olduğunu kabul etmek mide bulandırıcı. İşte bu yüzden yeni matematik masalları görüyoruz...


4 Proton temel bir parçacıktır

Fizik geliştikçe fiziğin protonun yapısı hakkındaki fikirleri de değişti.
Fizik başlangıçta protonu, GellMann ve Zweig'in bağımsız olarak kuark hipotezini öne sürdüğü 1964 yılına kadar temel bir parçacık olarak değerlendirdi.

Başlangıçta hadronların kuark modeli yalnızca üç varsayımsal kuark ve bunların antiparçacıklarıyla sınırlıydı. Bu, önerilen modele uymayan ve bu nedenle kuarklarla birlikte temel olarak kabul edilen leptonları hesaba katmadan, o dönemde bilinen temel parçacıkların spektrumunu doğru bir şekilde tanımlamayı mümkün kıldı. Bunun bedeli doğada bulunmayan kesirli elektrik yüklerinin ortaya çıkmasıydı. Daha sonra fizik geliştikçe ve yeni deneysel veriler ortaya çıktıkça kuark modeli yavaş yavaş büyüyüp dönüştü ve sonunda Standart Model haline geldi.

Fizikçiler özenle yeni varsayımsal parçacıklar arıyorlar. Kuarkların araştırılması kozmik ışınlarda, doğada (kesirli elektrik yükleri telafi edilemediği için) ve hızlandırıcılarda gerçekleştirildi.

Onlarca yıl geçti, hızlandırıcıların gücü arttı ve varsayımsal kuark araştırmalarının sonucu hep aynıydı: Doğada kuarklar BULUNMADI.

Kuark modelinin (ve ardından Standart modelin) ölme ihtimalini gören destekçileri, bazı deneylerde kuark izlerinin görüldüğüne dair bir peri masalı yazıp insanlığa anlattılar. - Bu bilgiyi doğrulamak imkansızdır - deneysel veriler Standart Model kullanılarak işlenir ve her zaman ihtiyaç duyduğu şeyi verecektir. Fizik tarihi, bir parçacığın yerine başka bir parçacığın içeri girdiği örnekleri bilir; deneysel verilerin bu türdeki son manipülasyonu, sözde parçacıkların kütlesinden sorumlu olan ama aynı zamanda muhteşem bir Higgs bozonu olarak bir vektör mezonunun kaymasıydı. zaman onların çekim alanını yaratmıyor. Bu aldatmaca nedeniyle Nobel Fizik Ödülü'nü bile verdiler. Bizim durumumuzda, temel parçacıkların dalga teorilerinin yazıldığı alternatif bir elektromanyetik alanın durağan dalgaları, peri kuarklar olarak kaydırıldı ve 21. yüzyılın fiziği (Temel Parçacıkların Yerçekimi Teorisi ile temsil edilen), doğal bir Higgs bozonu hakkındaki matematiksel peri masalıyla ilişkili olmayan, Evrenin maddesinin temel parçacıklarının eylemsizlik özelliklerinin mekanizması.

Standart modelin tahtı yeniden sallanmaya başlayınca, destekçileri küçükler için "Hapsedilme" adında yeni bir peri masalı yazıp insanlığa sundular. Düşünen herhangi bir kişi, bunda, doğanın temel bir yasası olan enerjinin korunumu yasasının bir alay konusu olduğunu hemen görecektir. Ancak Standart Model taraftarları GERÇEKLERİ görmek istemiyorlar.

5 Fizik bir bilim olarak kaldığında

Fizik hala bir bilim olarak kaldığında, gerçek çoğunluğun görüşüne göre değil deneylere göre belirlendi. FİZİK-BİLİM ile fizik diye anlatılan matematik masalları arasındaki temel fark budur.
Varsayımsal kuarkları aramaya yönelik tüm deneyler (tabii ki na-du-va-tel-stvo hariç) açıkça göstermiştir: Doğada HİÇBİR kuark yoktur.

Standart Model'in, protonun kuarklardan oluştuğu yönündeki asılsız açıklamalarının gerçeklikle hiçbir ilgisi yoktur. - Fizik, protonun elektromanyetik alanlara ve ayrıca bir çekim alanına sahip olduğunu deneysel olarak kanıtladı. Fizik, temel parçacıkların sadece elektromanyetik alanlara sahip olmakla kalmayıp, elektromanyetik alanlardan oluştuğunu da 100 yıl önce çok parlak bir şekilde tahmin etmişti; ancak 2010 yılına kadar bir teori oluşturmak mümkün değildi. Şimdi, 2015 yılında, yerçekiminin elektromanyetik doğasını belirleyen ve temel parçacıkların yerçekimi alanının denklemlerini, yerçekimi denklemlerinden farklı olarak elde eden, temel parçacıkların yerçekimi teorisi de ortaya çıktı; fizikte masal inşa edildi.

6 Proton - özet

Makalenin ana bölümünde peri kuarklar (peri gluonlarla) hakkında ayrıntılı olarak konuşmadım, çünkü bunlar doğada OLMADI ve kafanızı peri masallarıyla (gereksiz yere) doldurmanın bir anlamı yok - ve temel unsurları olmadan temel: gluonlu kuarklar, standart model çöktü - fizikteki hakimiyeti TAMAMLANDI (bkz. Standart Model).

Elektromanyetizmanın doğadaki yerini istediğiniz kadar görmezden gelebilirsiniz (her adımda onunla karşılaşabilirsiniz: ışık, termal radyasyon, elektrik, televizyon, radyo, hücresel dahil telefon iletişimi, İnternet, olmasaydı insanlığın haberi bile olmazdı) Alan Teorisi temel parçacıklarının varlığı, ...) ve iflas etmiş olanların yerine yeni masallar icat etmeye devam ederek onları bilim olarak tanıtmaya devam edin; Standart Model ve Kuantum Teorisinin ezberlenmiş MASALLARINI daha iyi kullanıma layık bir ısrarla tekrarlamaya devam edebilirsiniz; ancak doğadaki elektromanyetik alanlar, masalsı sanal parçacıklar ve elektromanyetik alanların yarattığı yerçekimi olmadan gayet iyi olabilir, öyledir, olacaktır ve olabilir, ancak peri masallarının bir doğum zamanı ve insanları etkilemeyi bıraktıkları bir zaman vardır. Doğaya gelince, Nobel Fizik Ödülü onlara verilse bile, masalları veya insanın herhangi bir edebi faaliyetini umursamıyor. Doğa nasıl yapılandırıldıysa öyle yapılandırılmıştır ve FİZİK-BİLİM'in görevi onu anlamak ve anlatmaktır.

Artık önünüzde yeni bir dünya açıldı - 20. yüzyıl fiziğinin varlığından bile şüphelenmediği dipol alanların dünyası. Protonun bir değil iki elektrik yüküne (dış ve iç) ve bunlara karşılık gelen iki elektrik yarıçapına sahip olduğunu gördünüz. Protonun geri kalan kütlesinin nelerden oluştuğunu ve hayali Higgs bozonunun devre dışı kaldığını gördünüz (Nobel Komitesi'nin kararları henüz doğa kanunları değil...). Üstelik kütlenin büyüklüğü ve ömrü protonun bulunduğu alanlara bağlıdır. Serbest bir protonun kararlı olması onun her zaman ve her yerde kararlı kalacağı anlamına gelmez (atom çekirdeğinde proton bozunmaları gözlenir). Bütün bunlar yirminci yüzyılın ikinci yarısında fiziğe hakim olan kavramların ötesine geçiyor. - 21. yüzyılın fiziği - Yeni fizik, maddeyle ilgili yeni bir bilgi düzeyine doğru ilerliyor ve yeni ilginç keşifler bizi bekliyor.