น้ำหนักโปรตอน

เคยคิดว่าหน่วยที่เล็กที่สุดโครงสร้างของสารใด ๆ คือโมเลกุล จากนั้นด้วยการคิดค้นกล้องจุลทรรศน์ที่มีพลังมากขึ้นมนุษย์ได้ค้นพบความประหลาดใจของอะตอมด้วยอนุภาคคอมโพสิตของโมเลกุล ดูเหมือนจะน้อยมาก? ในขณะเดียวกันแม้แต่ในภายหลังก็เปิดออกที่อะตอมในการเปิดประกอบด้วยองค์ประกอบที่มีขนาดเล็ก

ในช่วงต้นศตวรรษที่ 20 นักฟิสิกส์ชาวอังกฤษรูเทอร์ฟอร์ดเออร์เนสพบว่ามีอยู่ในอะตอมของนิวเคลียสซึ่งเป็นโครงสร้างส่วนกลางตอนนี้มันเป็นจุดเริ่มต้นของการค้นพบที่ไม่มีที่สิ้นสุดเกี่ยวกับอุปกรณ์ของโครงสร้างที่เล็กที่สุดของสสาร

ในปัจจุบันมีพื้นฐานอยู่บนรูปแบบของโครงสร้างอะตอมของนิวเคลียร์และผ่านการศึกษาหลาย ๆ อย่างเป็นที่ทราบกันดีว่าอะตอมประกอบด้วยนิวเคลียสที่ล้อมรอบ เมฆอิเล็กทรอนิกส์ ในองค์ประกอบของ "เมฆ" เช่นนี้ - อิเล็กตรอนหรืออนุภาคมูลฐานที่มีประจุลบ นิวเคลียสตรงกันข้ามรวมถึงอนุภาคที่มีประจุบวกด้วยไฟฟ้าเรียกว่า โปรตอน นักฟิสิกส์ชาวอังกฤษที่กล่าวมาแล้วสามารถทำได้สังเกตและอธิบายปรากฏการณ์นี้ ในปี 1919 เขาได้ทำการทดลองซึ่งประกอบด้วยอนุภาคแอลฟาที่ทำให้เคลย์นิวเคลียสไฮโดรเจนออกจากนิวเคลียสของธาตุอื่น ๆ ดังนั้นเขาจึงค้นพบและพิสูจน์ว่าโปรตอนเป็นอะไร แต่เป็นนิวเคลียสของอะตอมไฮโดรเจนที่ไม่มีอิเล็กตรอนตัวเดียว ในยุคฟิสิกส์สมัยใหม่โปรตอนจะถูกกำหนดโดยสัญลักษณ์ p หรือ p + (ซึ่งหมายถึงค่าบวก)

โปรตอนในภาษากรีกหมายถึง "ขั้นพื้นฐาน" - อนุภาคมูลฐานที่อยู่ในชั้นเรียน baryons กล่าวคือ อนุภาคมูลฐานที่ค่อนข้างหนัก โครงสร้างที่มีเสถียรภาพมีอายุการใช้งานมากกว่า 2.9 x 10 (29) ปี

นอกเหนือจากโปรตอนแล้วนิวเคลียสของอะตอมยังประกอบด้วยนิวตรอนซึ่งอยู่บนพื้นฐานของชื่อจะมีประจุเป็นกลาง ทั้งสององค์ประกอบเหล่านี้ถูกเรียก นิวคลีออ

ไม่สามารถวัดมวลของโปรตอนด้วยเหตุผลที่ชัดเจนได้เป็นเวลานาน ตอนนี้เรารู้ว่ามันเป็น

mp = 1.67262 ∙ 10-27 กก.

ด้วยวิธีนี้มวลที่เหลือของโปรตอนจะมีลักษณะเช่นกัน

ตอนนี้ให้เราพิจารณาความเข้าใจเกี่ยวกับมวลของโปรตอนซึ่งเป็นลักษณะเฉพาะของฟิสิกส์ที่แตกต่างกัน

มวลของอนุภาคภายในกรอบของฟิสิกส์นิวเคลียร์มักจะถือว่าเป็นรูปแบบที่แตกต่างกันหน่วยวัดของมันคือ amu

มวลอะตอม คือหน่วยมวลอะตอม หนึ่ง amu เท่ากับ 1/12 มวลของอะตอมของคาร์บอนซึ่งมีมวลเป็น 12 ดังนั้นหน่วยมวลอะตอมเท่ากับ 1.66057 · 10-27 กิโลกรัม

มวลของโปรตอนจึงเป็นดังนี้:

mp = 1.007276 a. e. m.

มีอีกวิธีหนึ่งในการแสดงมวลของสิ่งนี้อนุภาคประจุบวกโดยใช้หน่วยวัดอื่น ๆ การทำเช่นนี้เป็นครั้งแรกที่คุณจำเป็นต้องใช้สำหรับการรับสมมูลของมวลและพลังงาน E = mc2 โดยที่ c คือความเร็วของแสงและ m คือมวลของร่างกาย

มวลโปรตอนในกรณีนี้จะถูกวัดมาmegaelectronvolts หรือ MeV หน่วยวัดนี้ใช้เฉพาะในฟิสิกส์นิวเคลียร์และอะตอมและทำหน้าที่ในการวัดพลังงานที่จำเป็นในการขนส่งอนุภาคระหว่างจุดสองจุดในสนามไฟฟ้าสถิต ด้วยเงื่อนไขที่แตกต่างกันระหว่างจุดเหล่านี้คือ 1 โวลต์

ดังนั้นโดยคำนึงถึง 1 amu = 931.494829533852 MeV มวลของโปรตอนอยู่ที่ประมาณ

mp = 938 MeV

ข้อสรุปดังกล่าวได้มาจากการวัดมวลสารและเป็นมวลในรูปแบบที่ได้รับเหนือกว่าว่าเป็นเรื่องธรรมดาที่จะเรียก eความสงบนิ่งของโปรตอน.

ดังนั้นตามความต้องการของการทดลองมวลของอนุภาคที่เล็กที่สุดสามารถแสดงค่าที่แตกต่างกันได้สามค่าในหน่วยวัดที่แตกต่างกันสามหน่วย

นอกจากนี้สามารถแสดงมวลโปรตอนได้เมื่อเทียบกับมวลของอิเล็กตรอนซึ่งเป็นที่รู้กันดีว่า "หนักกว่าอนุภาคที่มีประจุบวก" มวลที่เท่ากันกับการคำนวณคร่าวๆและข้อผิดพลาดที่สำคัญในกรณีนี้คือ 1836,152 672 เมื่อเทียบกับมวลของอิเล็กตรอน