Маса протона, маса протона, дорівнює 1,672 621 637(83) x 10-27кг, або 938,272013(23) МеВ/c2, або 1,007 276 466 77(10) u (це уніфіковані одиниці атомної маси).
Найточніші вимірювання маси протона дають експерименти з пастками Пеннінга, які використовуються для вивчення властивостей стабільних заряджених частинок. В основному, досліджувана частинка обмежена комбінацією магнітного та електричного полів у вакуумованій камері, а її швидкість зменшується за допомогою різноманітних методів, наприклад, лазерного охолодження. Потрапивши в пастку, можна з високою точністю виміряти відношення маси до заряду протона, дейтрона (ядра атома дейтерію), однозарядженої молекули водню тощо, і на основі цього оцінити масу протона.
Було б непогано, якби експериментально спостережувана маса протона була такою ж, як і отримана з теорії. Але як з теорії визначити, якою має бути маса протона?
Ця теорія - це квантова хромодинаміка, або скорочено КХД, і є сильною силовою аналогією квантової електродинаміки (КЕД). Оскільки протон складається з трьох кварків – двох вгору і одного внизу, його маса є масою цих кварків і масою енергії зв’язку. Це дуже складний розрахунок для виконання, частково тому, що існує дуже багато способів взаємодії кварків і глюонів у протоні, але опубліковані результати узгоджуються з експериментом з точністю до одного або двох відсотків.
Більш фундаментально, протон має масу завдяки бозону Хіггса… принаймні, відповідно до дуже успішної Стандартної моделі фізики елементарних частинок. Єдина біда в тому, що бозон Хіггса ще не виявлено (Великий адронний колайдер був побудований з пошуком бозона Хіггса як ключовою метою!).
Хочете знати «офіційну» вартість? Перевіряти CODATA . А як маса протона порівнюється з масою антипротона? Натисніть тут знайти! А як визначити масу протона з перших (теоретичних) принципів? Ця стаття від CNRS пояснює як.
Розповіді про Всесвіт сьогодні: Нова оцінка маси бозона Хіггса , Чи однакові закони природи скрізь у Всесвіті? , і Забудьте про нейтронні зірки, кваркові зірки можуть бути найщільнішими тілами у Всесвіті три хороші, щоб почати.
Епізоди астрономії Сильні та слабкі ядерні сили , Великий адронний колайдер і пошук бозона Хіггса , і Всередині атома дасть вам більше уявлення про масу протонів; перевірте їх!
Джерела:
Ньютон Запитай вченого
Вікіпедія
