Částice proton, klidová hmotnost a elektrický nábojProton jako baryon, fermion a hadron aneb elementární částice, která není až tak elementární27.1.2013 | Otakar Brandos
Proton je jednou ze základních "elementárních" částic, které tvoří náš pozorovatelný vesmír. Britský matematik G. H. Hardy odhadl, že se v pozorovatelném vesmíru nachází asi 1080 protonů. Společně s elektronem a neutronem je proton základní stavební částicí hmoty, neboť má určující vliv na vlastnosti atomů a potažmo celého vesmíru. Náboj a hmotnost protonuProton je stabilní subatomární částice s kladným jednotkovým nábojem 1,602 176 × 10-19 C (Coulomb). Hmotnost protonu činí 1,672 623 × 10-27 kg, což je asi 1 836 násobek hmotnosti elektronu. Vyjádřeno ještě jinak - klidová hmotnost protonu činí 938,272 MeV (megaelektronvoltů). Průměr protonu činí asi 0,88775 ± 0,0051 fm (femtometr = 10-15 m). Nejnovější měření průměru protonu provedená v laboratoři v CERNu však ukazují, že průměr protonu je o 4 % menší, než se dosud předpokládalo. To by mělo pro fyziku dalekosáhlé důsledky. Nový průměr protonu tak vychází na 0,84184 ± 0,00067 fm. Čtěte také: Barevný vesmír - neuvěřitelné fotografie z vesmíru Proton je nejlehčí známý baryon. Ze zákona zachování baryonového čísla plyne, že se musí jednat o stabilní částici. Některé unitární teorie sice předpovídají možnost rozpadu protonu s poločasem 2,1 × 1029 až 1033 či 1035 let, avšak vzhledem k tomu, že stáří vesmíru je pouhých asi 15 × 109 let, je tato teorie neověřitelná. Fyzikální vlastnosti protonu
Avšak ani proton není tak úplně elementární. Jde o baryon, jenž se skládá tří kvarků (uud), zároveň je fermion, neboť má poločíselný spin (1/2) a hadron, neboť podléhá působení silné jaderné interakce, kterou zprostředkovávají gluony. Proton má svou antičástici - antiproton, jenž má stejnou hmotnost, stejný (ale opačný) elektrický náboj. Možnost rozpadu protonu?V roce 2000 M. Jones a v roce 2002 O. Gayou prokázali, že rozdělení elektrického náboje uvnitř protonu není tak úplně rovnoměrné a není přímo úměrné rozdělení magnetického momentu, jak se do té doby předpokládalo. Již v roce 2000 D. Abott zjistil nesférické rozložení náboje v deuteronu. Navíc K. Aniol v roce 1999 zjistil, že v protonu neustále vznikají a zanikají páry podivného kvarku a antikvarku. To připouští možnost rozpadu protonu s vysokou energií na Lambda hyperon (uds) a K mezon (us´). Objev protonůProton objevil v roce 1918 Ernest Rutherford. Tehdy prokázal, že alfa částice, kterými bombardoval atomy plynného dusíku odmrští objekt, jenž má vlastnosti jádra atomu vodíku. O dva roky později, v roce 1920, tato vodíková jádra pojmenoval protony, což v překladu znamená první. Avšak již v roce 1886 pozoroval Goldstein protony ve výbojce jako kanálové parsky, později (1898) tyto částice s kladným nábojem identifikoval Wilhelm Wien a v roce 1910 Joseph John Thomson, který v roce 1897 objevil elektron. Samotnou existenci protonu předpověděl již v roce 1815 William Prout. Elementární částice baryony bosony fermiony gluony hadrony hyperony kvarky leptony mezony elektron foton Higgsův boson kaon mion neutrino neutron pion pozitron proton tauonDalší související články:+ Fermiony, nerudné částice řídící se Pauliho vylučovacím principem+ Mezon, středně těžká a nestabilní elementární částice + Leptony, lehké elementární částice + Higgsův boson, Higgsovo pole a poslední chybějící článek standardního modelu částicové fyziky + Neutron, nestabilní nukleon + Nejtěžší známá hvězda ve vesmíru + Co jsou to hvězdy? Ze života hvězd + Vzplanutí temných oblaků |
|