тајне протона. Старост и величина још нису познати

Добро је познато да у протону постоје три кварка. У ствари, његова структура је компликованија (1), а додавање глуона који међусобно везују кваркове није крај ствари. Протон се сматра правим морем кваркова и антикваркова који долазе и одлазе, што је чудно за тако стабилну честицу материје.

До недавно, чак ни тачна величина протона није била позната. Дуго времена су физичари имали вредност од 0,877. фемтометар (фм, где је фемтометар једнак 100 квинтилиона метара). 2010. године, међународни тим је спровео нови експеримент на Институту Паул Сцхеррер у Швајцарској и добио нешто нижу вредност од 0,84 фм. Немачки физичари су 2017. године, на основу својих мерења, израчунали радијус протона од 0,83 фм и, како се очекивало са тачношћу грешке мерења, одговарао би вредности од 0,84 фм израчунатој 2010. године на основу егзотичног „мионског водоничног зрачења ."

Две године касније, друга група научника који раде у САД, Украјини, Русији и Јерменији, која је формирала ПРад тим у Џеферсоновој лабораторији у Вирџинији, унакрсно је проверила мерења са нови експеримент о расејању протона на електронима. Научници су добили резултат - 0,831 фемтометар. Аутори часописа Натуре о томе не верују да је проблем у потпуности решен. Ово је наше знање о честици, која је "основа" материје.

Ми то јасно кажемо протона - стабилна субатомска честица из групе бариона са наелектрисањем од +1 и масом мировања од приближно 1 јединице. Протони и неутрони су нуклеони, елементи атомских језгара. Број протона у језгру датог атома једнак је његовом атомском броју, што је основа за сређивање елемената у периодном систему. Они су главна компонента примарних космичких зрака. Према Стандардном моделу, протон је сложена честица класификована као хадрони, тачније, бариони. састоји се од три кварка – два горе „у” и један доле „д” кварка везана снажном силом коју преносе глуони.

Према најновијим експерименталним резултатима, ако се протон распадне, онда просечни животни век ове честице прелази 2,1 · 1029 година. Према Стандардном моделу, протон, као најлакши барион, не може се спонтано распасти. Непроверене теорије великог уједињења обично предвиђају распад протона са животним веком од најмање 1 к 1036 година. Протон се може конвертовати, на пример, у процесу хватања електрона. Овај процес се не дешава спонтано, већ само као резултат обезбеди додатну енергију. Овај процес је реверзибилан. На пример, приликом растанка бета неутрон претвара у протон. Слободни неутрони се спонтано распадају (животни век око 15 минута), формирајући протон.

Недавно су експерименти показали да се протони и њихови суседи налазе унутар језгра атома. неутрони изгледају много веће него што би требало да буду. Физичари су дошли до две супротстављене теорије покушавајући да објасне овај феномен, а заговорници сваке верују да је друга погрешна. Из неког разлога, протони и неутрони унутар тешких језгара понашају се као да су много већи него када су били изван језгра. Научници то зову ЕМЦ ефекат из Европске сарадње миона, групе која га је случајно открила. Ово је кршење постојећих.

Истраживачи сугеришу да кваркови који чине нуклеоне ступају у интеракцију са другим кварковима других протона и неутрона, уништавајући зидове који раздвајају честице. Кваркови који чине једно протона i кваркови формирајући други протон, почињу да заузимају исто место. Ово узрокује да се протони (или неутрони) растежу и замагљују. Расту веома снажно, иако у врло кратком временском периоду. Међутим, не слажу се сви физичари са овим описом феномена. Дакле, чини се да друштвени живот протона у атомском језгру није ништа мање мистериозан од његове старости и величине.