Průvodce | Karpattreky | Horolezectví | Cykloturistika | Cestování | Lyžování | Příroda | Soutěže | Aktuality | Zajímavosti | Kalendář | Napsat článek | Reklama | Více… |
Treking.cz
Poslední aktualizace: 24.4.2024
Treking > Vesmír > Částice proton, klidová hmotnost a elektrický náboj

Částice proton, klidová hmotnost a elektrický náboj

Proton jako baryon, fermion a hadron aneb elementární částice, která není až tak elementární

27.1.2013 | 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 protonu

Proton 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

Klidová hmotnost protonu 938,272 013 MeV, 1,672 623 × 10–27 kg
Elektrický náboj protonu 1,602 176 487 × 10–19 C
Magnetický moment protonu 8,804 315 × 10-8 eV×T-1
Dipólový moment protonu menší 5,4 × 10-24 e × cm-1
Spin protonu 1/2
Střední doba života protonu větší než 2,1 × 1029 roků

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 protonů

Proton 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 tauon

Další 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
Reklama
Výběr článků
Hory Přes dominanty Tišnovské kotliny, v kraji mezi Květnicí a Čebínkou
Hory Kojšovská hoľa - princezná hôľ
Hory Bloudím dobře, bloudím (ne)rád aneb podařilo se i vám zakufrovat?
Reklama
Témata našich článků…
Sněžka Slovenský ráj Šumava, ubytování Zverovka Pravčická brána Kvarky Téryho chata Říp Propast Macocha Praděd Králický Sněžník Čičmany Lysá hora Měsíc Slunce Hrad Čachtice Tribeč Pieniny Železné hory Hukvaldy Zimní obloha Štrbské pleso Lomnický štít
Reklama
Doporučujeme ke čtení

Opruzeniny, nepříjemný společník na letních trecích - prevence a léčba

Vzniku opruzenin můžete částečně předcházet vhodnou volbou spodního prádla. Volné trenýrky či boxerky, vlněné triko či nealergenní termotriko jsou jednou z podmínek. Ty budou vaší kůži zbavovat přebytečné vlhkosti a potu a umožňují snadné větrání. Prostě platí, že…

Turistická obuv, jak si vybrat vhodné turistické boty

Pohory

Pro VHT a pobyt v exponovaném terénu se používají pohorky. Ač dnes už tento název plně nevyjadřuje všechny možnosti použití. Jsou…

Populární treky
1. Trek na sněžnicích Velká Fatra na sněžnicích, přes Lysec a Javorinu na Borišov aneb trek kolem Belianské doliny
2. Slovenské hory Přechod hřebene Malé Fatry na sněžnicích
3. Slovenské hory Přechod hlavního hřebene Západních Tater - Roháčů, nejnáročnější hřebenovka Slovenska
4. České hory Dvoudenní přechod hřebene Krkonoš, hřebenovka nejvyšších českých hor
5. Divoký Balkán Což takhle hřebenovka přes Korab a Deshat?
Regiony
Beskydy | Bílé Karpaty | Blatenská pahorkatina | Brdy | Broumovská vrchovina | Česká Kanada | České středohoří | České Švýcarsko | Český les | Český ráj | Děčínská vrchovina | Doupovské hory | Drahanská vrchovina | Džbán | Hanušovická vrchovina | Hornosvratecká vrchovina | Hostýnské vrchy | Chřiby | Javorníky | Jeseníky | Ještědsko-kozákovský hřbet | Jevišovická pahorkatina | Jizerské hory | Králický Sněžník | Krkonoše | Krušné hory | Křemešnická vrchovina | Křivoklátská vrchovina | Litenčická pahorkatina | Lužické hory | Nízký Jeseník | Novohradské hory | Orlické hory | Pálava | Podbeskydská pahorkatina | Podyjí | Rakovnická pahorkatina | Ralsko | Rychlebské hory | Slavkovský les | Slezské Beskydy | Smrčiny | Svitavská pahorkatina | Šluknovská pahorkatina | Šumava | Švihovská vrchovina | Vizovická vrchovina | Vlašimská pahorkatina | Vsetínské vrchy | Východolabská tabule | Zábřežská vrchovina | Zlatohorská vrchovina | Ždánický les | Železné hory | Žulovská pahorkatina | Belianské Tatry | Branisko | Bukovské vrchy | Burda | Cerová vrchovina | Čergov | Čierna hora | Chočské vrchy | Kremnické vrchy | Krupinská planina | Kysucké Beskydy | Laborecká vrchovina | Levočské vrchy | Ľubovnianska vrchovina | Malá Fatra | Malé Karpaty | Muránska planina | Myjavská pahorkatina | Nízké Tatry | Ondavská vrchovina | Oravská Magura | Oravské Beskydy | Ostrôžky | Pieniny | Podunajská pahorkatina | Pohronský Inovec | Polana | Považský Inovec | Revúcka vrchovina | Roháče | Slanské vrchy | Slovenský kras | Slovenský ráj | Spišská Magura | Beskydy | Stolické vrchy | Strážovské vrchy | Starohorské vrchy | Šarišská vrchovina | Štiavnické vrchy | Tribeč | Velká Fatra | Veporské vrchy | Vihorlat | Volovské vrchy | Vtáčnik | Vysoké Tatry | Východoslovenská rovina | Zemplínské vrchy | Žiar
Služby Horská seznamka Outdoor bazar Ztráty a nálezy Archiv článků Spolupracujeme Počasí Satelitní snímky Fotogalerie Turistická mapa Kalendář turistických akcí Treky České hory Slovenské hory Alpy Karpattreky Rumunské hory Ukrajinské Karpaty Asijské hory Severské země Turistika s dětmi Balkánské a evropské hory Ubytování Horské chaty, české hory Slovenské chaty Penziony, hotely Ubytování online Alpské chaty České kempy Slovenské kempy Chorvatské kempy Kempy, Slovinsko Ukrajina, Rumunské hory Výlety Skalní města a skály Naše vrcholy Rozhledny České hrady Slovenské hrady Jeskyně Vodopády Sedla a doliny Členění Slovenska Geomorfologické členění ČR Výlety Přehled našich pohoří Sopky v ČR Karpaty Alpy Ledovcová jezera Památky a zámky Větrné mlýny Čedičové varhany Viklany Bludné (eratické) balvany Ostatní Cestování, cestopisy Horolezectví Cykloturistika Snow Soutěže Příroda, fauna a flóra Vesmír, astronomie Produkty Testujeme Outdoor vybavení, poradna
TOPlist