De ce sunt neutronii mai grei decât protonii?

Răspuns:

Quark-urile de sus și cuarcile în jos sunt ușor diferite în masă.

Explicaţie:

Această întrebare se răsfrânge în domeniul fizicii particulelor, dar, din fericire, răspunsul nu este prea aprofundat.

nucleonii este termenul de grup folosit pentru a se referi la ambele protonii și neutronii. Imaginea de mai sus arată quark compoziția acestor două particule sub-atomice. Dar ce sunteți quarci?

Quarcurile sunt particule fundamentale, adică sunt indivizibile, după cunoștințele noastre. Există șase tipuri de quark, dar voi discuta doar două dintre aceste tipuri aici. Aceste două cuarci sunt "quark-ul" sus (u) și cuarcul "în jos" (d). Veți observa că un nucleon conține cel puțin 1 quark în sus și cel puțin un quark jos: identitatea ultimului cuar este, prin urmare, ceea ce determină identitatea nucleonului în sine.

De aici rezultă că nucleul unui nucleu încărca este determinată de identitatea quark-urilor sale constitutive, iar acest lucru este corect, deoarece quark-urile în sus și în jos au sarcini diferite. Un quark de sus are o sarcină #+2/3#, în timp ce un quark jos are o sarcină #-1/3#. Când totalizați taxele pentru cele două combinații diferite, veți observa următoarele:

#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 #

Aceasta explică de ce încărcarea unui proton este de +1, în timp ce un neutron este neutru.

Nu este bine înțeles de ce un quark de sus are o masă diferită față de un quark jos, dar aceasta ar fi singura explicație pentru motivul pentru care un neutron este mai greu decât un proton. Următorul articol oferă informații contextuale despre cuarci, care pot fi folosite pentru a explica aceste diferențe de masă în viitor:

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