מדוע נויטרונים כבדים מפרוטונים?

תשובה:

קווארקים למעלה קווארקים למטה הם שונים במקצת.

הסבר:

שאלה זו strays לתוך תחומי הפיזיקה של החלקיקים, אבל למרבה המזל התשובה היא לא מעמיקה מדי.

נוקלאונים הוא המונח הקבוצתי המשמש להתייחסות לשניהם פרוטונים ו נויטרונים. התמונה לעיל מראה את קווארק קומפוזיציה של שני חלקיקים תת אטומיים. אבל מה הם קווארקס?

קווארקים הם חלקיקים בסיסיים, כלומר הם, למיטב ידיעתנו, בלתי ניתנים לחלוקה. ישנם שישה סוגים של קווארק, אבל אני אדון רק שני סוגים אלה כאן. אלה שני קווארקים הם "קווארק" למעלה (u) ואת קווארק 'למטה' (ד). אתה תבחין כי נוקלאון מכיל לפחות 1 קווארק, ולפחות 1 קווארק למטה: הזהות של הקווארק הסופי, ולכן, הוא מה קובע את זהותו של הנוקלאון עצמו.

מכאן, אם כן, כי זה של נוקלאון לחייב נקבעת על ידי הזהות של הקווארקים המכוננים שלה, וזה נכון, כי קווארקים למעלה ולמטה יש טענות שונות עצמן. קווארק למעלה יש אחראי #+2/3#, בעוד קווארק למטה יש תשלום של #-1/3#. כאשר אתה מסכם את החיובים של שני השילובים השונים, תראה את הדברים הבאים:

#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 #

זה מסביר מדוע החיוב של פרוטון הוא 1+ כאשר נויטרונים הוא ניטרלי.

לא ברור מדוע לקווארק יש מסה אחרת לקווארק, אבל זה יהיה ההסבר היחיד למה נויטרונים כבדים יותר מפרוטון. המאמר הבא מספק מידע קונקרטי על קווארקים, אשר ניתן להשתמש בהם כדי להסביר את ההבדלים ההמוניים בעתיד:

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