Hvorfor er nøytroner tyngre enn protoner?

Hvorfor er nøytroner tyngre enn protoner?
Anonim

Svar:

Opp quarks og down quarks er litt forskjellige i masse.

Forklaring:

Dette spørsmålet strekker seg inn i partikkelfysikkens rike, men heldigvis er svaret ikke så grundig.

nukleoner er gruppen begrepet referert til begge protoner og nøytroner. Bildet over viser kvark sammensetning av disse to subatomære partikler. Men hva er kvarker?

kvarker er grunnleggende partikler, dvs. de er, så vidt vi vet, uadskillelige. Det er seks typer kvark, men jeg skal bare diskutere to av disse typene her. Disse to kvarkene er "opp" kvarken (u) og "ned" kvarken (d). Du vil merke at en nukleon inneholder minst 1 opp quark, og minst 1 ned kvark: identiteten til den endelige kvarken er derfor det som bestemmer identiteten til nukleonet selv.

Det følger da at en nukleon er lade bestemmes av identiteten til dens sammensatte kvarker, og dette er riktig, fordi opp- og nedkvarkene har forskjellige kostnader selv. En oppkvark har ansvar for #+2/3#, mens en nedkvark har ansvar for #-1/3#. Når du totalt belaster de to forskjellige kombinasjonene, vil du observere følgende:

#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 #

Dette forklarer hvorfor ladningen av et proton er +1 mens en nøytron er nøytral.

Det er ikke godt forstått hvorfor en opp quark har en annen masse til en nedkvark, men dette ville være den eneste forklaringen på hvorfor et nøytron er tyngre enn en proton. I den følgende artikkelen finner du kontekstuell informasjon om kvarker, som det kan brukes til å forklare disse masseforskjellene i fremtiden:

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