Proton ( element?rn? ??stice)

Teorie pole element?rn?ch ??stic, funguj?c? v r?mci V?DY, je zalo?ena na z?kladech ov??en?ch FYZIKOU:

• klasick? elektrodynamika,
• kvantov? mechanika (bez virtu?ln?ch ??stic, kter? odporuj? z?konu zachov?n? energie),
• Z?kony zachov?n? jsou z?kladn?mi fyzik?ln?mi z?kony.

To je z?sadn? rozd?l v?deck? p??stup, pou??van? teori? pole element?rn?ch ??stic - skute?n? teorie mus? fungovat p??sn? v r?mci p??rodn?ch z?kon?: to je V?DA.

Pou??v?n? element?rn?ch ??stic, kter? v p??rod? neexistuj?, vym??len? z?kladn?ch interakc?, kter? v p??rod? neexistuj?, nebo nahrazov?n? interakc? existuj?c?ch v p??rod? poh?dkov?mi, ignorov?n? p??rodn?ch z?kon?, zapojov?n? se do matematick?ch manipulac? s nimi (vytv??en? zd?n? v?dy) - to je spousta POH?DEK vyd?van?ch za v?du. Fyzika d?ky tomu sklouzla do sv?ta matematick?ch poh?dek. Poh?dkov? postavy Standardn? model(kvarky s gluony) spolu s poh?dkov?mi gravitony a poh?dkami „Kvantov? teorie“ ji? pronikly do u?ebnic fyziky – a klamou d?ti, vyd?vaj? matematick? poh?dky za realitu. P??znivci poctiv? Nov? fyziky se tomu sna?ili vzdorovat, ale s?ly nebyly stejn?. A tak to bylo a? do roku 2010, p?ed n?stupem teorie pole element?rn?ch ??stic, kdy se boj za obrodu FYZIKY-V?DY posunul do roviny otev?en? konfrontace s opravdovou v?deck? teorie s matematick?mi poh?dkami, kter? se chopily moci ve fyzice mikrosv?ta (a nejen).

Lidstvo by se v?ak o ?sp???ch Nov? fyziky nedozv?d?lo bez internetu, vyhled?va?? a mo?nosti svobodn? mluvit pravdu na str?nk?ch webu. Pokud jde o publikace, kter? vyd?l?vaj? na v?d?, kdo je dnes ?te za pen?ze, kdy? je mo?n? rychle a voln? z?skat po?adovan? informace na internetu.

1 Proton je element?rn? ??stice
2 Kdy? fyzika z?stala v?dou
3 Proton ve fyzice
4 Protonov? polom?r
5 Magnetick? moment protonu
6 Elektrick? pole protonu

6.1 Protonov? elektrick? pole ve vzd?len? z?n?
6.2 Elektrick? n?boje protonu
6.3 Elektrick? pole protonu v bl?zk? z?n?

7 Protonov? klidov? hmota
8 Protonov? ?ivotnost
9 Pravda o standardn?m modelu
10 Nov? fyzika: Proton - shrnut?

Ernest Rutherford v roce 1919 p?i oza?ov?n? jader dus?ku ??sticemi alfa pozoroval vznik jader vod?ku. Rutherford nazval ??stici, kter? je v?sledkem sr??ky, proton. Prvn? fotografie protonov?ch stop v obla?n? komo?e po??dil v roce 1925 Patrick Blackett. Ale samotn? vod?kov? ionty (co? jsou protony) byly zn?my dlouho p?ed Rutherfordov?mi experimenty.
Dnes, v 21. stolet?, m??e fyzika ??ci o protonech mnohem v?ce.

1 Proton je element?rn? ??stice

Fyzik?ln? p?edstavy o struktu?e protonu se s v?vojem fyziky m?nily.
Fyzika zpo??tku pova?ovala proton za element?rn? ??stici a? do roku 1964, kdy GellMann a Zweig nez?visle navrhli kvarkovou hypot?zu.

Zpo??tku byl kvarkov? model hadron? omezen pouze na t?i hypotetick? kvarky a jejich anti??stice. To umo?nilo spr?vn? popsat spektrum tehdy zn?m?ch element?rn?ch ??stic bez zohledn?n? lepton?, kter? do navrhovan?ho modelu nezapadaly, a proto byly spolu s kvarky rozpozn?ny jako element?rn?. Cenou za to bylo zaveden? ??ste?n?ch elektrick?ch n?boj?, kter? v p??rod? neexistuj?. Pot?, jak se fyzika vyv?jela a byla k dispozici nov? experiment?ln? data, kvarkov? model postupn? rostl a transformoval se, a? se nakonec stal standardn?m modelem.

Fyzici usilovn? hledali nov? hypotetick? ??stice. Hled?n? kvark? bylo prov?d?no v kosmick?m z??en?, v p??rod? (jeliko? jsou zlomkov? elektrick? n?boj nelze kompenzovat) a na urychlova??ch.
Uplynula desetilet?, s?la urychlova?? rostla a v?sledek hled?n? hypotetick?ch kvark? byl v?dy stejn?: Kvarky se v p??rod? nenach?zej?.

Kdy? jeho p??znivci vid?li vyhl?dku na smrt kvarkov?ho (a pot? standardn?ho) modelu, slo?ili a lidstvu p?edali poh?dku, ?e p?i n?kter?ch experimentech byly pozorov?ny stopy kvark?. - Tuto informaci nelze ov??it - experiment?ln? data se zpracov?vaj? pomoc? Standardn?ho modelu a v?dy vyd? n?co, co pot?ebuje. Historie fyziky zn? p??klady, kdy m?sto jedn? ??stice vklouzla dal?? - posledn? takovou manipulac? s experiment?ln?mi daty bylo vyklouznut? vektorov?ho mezonu jako poh?dkov?ho Higgsova bosonu, ?dajn? zodpov?dn?ho za hmotnost ??stic, ale z?rove? ?as nevytv??? jejich gravita?n? pole. Tento matematick? p??b?h byl dokonce ocen?n Nobelovou cenou za fyziku. V na?em p??pad? byly stojat? vlny st??dav? elektrody vsunuty jako v?l? kvarky. magnetick? pole, o kter?m psali vlnov? teorie element?rn? ??stice.

Kdy? se tr?n pod standardn?m modelem znovu za?al ot??sat, jeho p??znivci slo?ili a podstr?ili lidstvu novou poh?dku pro ty nejmen??, nazvanou „Uv?zn?n?“. ??dn? mysl?c? ?lov?k okam?it? v tom uvid? v?sm?ch z?konu zachov?n? energie – z?kladn?mu z?konu p??rody. Ale zast?nci Standardn?ho modelu necht?j? vid?t REALitu.

2 Kdy? fyzika z?stala v?dou

Kdy? fyzika je?t? z?st?vala v?dou, neur?oval pravdu n?zor v?t?iny – ale experiment. To je z?sadn? rozd?l mezi FYZIKOU-V?DOU a matematick?mi poh?dkami vyd?van?mi za fyziku.
V?echny experimenty hledaj?c? hypotetick? kvarky(samoz?ejm? krom? vklouznut? do va?eho p?esv?d?en? pod rou?kou experiment?ln?ch dat) jasn? uk?zali: v p??rod? NEJSOU ??DN? kvarky.

Nyn? se zast?nci Standardn?ho modelu sna?? v?sledek v?ech experiment?, kter? se pro Standardn? model staly rozsudkem smrti, nahradit sv?m kolektivn?m n?zorem a vyd?vat jej za realitu. Ale bez ohledu na to, jak dlouho bude poh?dka pokra?ovat, stejn? bude konec. Jedinou ot?zkou je, jak? to bude konec: zast?nci Standardn?ho modelu prok??ou inteligenci, odvahu a zm?n? sv? postoje po jednomysln?m verdiktu experiment? (nebo sp??e: verdiktu P??RODY), nebo budou odk?z?ni do historie uprost?ed univerz?ln? sm?ch Nov? fyzika – fyzika 21. stolet?, jako vyprav??i, kte?? se sna?ili oklamat cel? lidstvo. Volba je na nich.

Nyn? o samotn?m protonu.

3 Proton ve fyzice

Proton - element?rn? ??stice kvantov? ??slo L=3/2 (spin = 1/2) - baryonov? grupa, protonov? podgrupa, elektrick? n?boj +e (systematizace podle teorie pole element?rn?ch ??stic).
Podle teorie pole element?rn?ch ??stic (teorie postaven? na v?deck?ch z?kladech a jedin?, kter? obdr?ela spr?vn? spektrum v?ech element?rn?ch ??stic) se proton skl?d? z rotuj?c?ho polarizovan?ho st??dav?ho elektromagnetick?ho pole s konstantn? slo?kou. V?echna nepodlo?en? tvrzen? Standardn?ho modelu, ?e proton se ?dajn? skl?d? z kvark?, nemaj? nic spole?n?ho s realitou. - Fyzika experiment?ln? prok?zala, ?e proton ano elektromagnetick? pole a tak? gravita?n? pole. Fyzika p?ed 100 lety brilantn? uhodla, ?e element?rn? ??stice nejen?e maj?, ale sest?vaj? z elektromagnetick?ch pol?, ale a? do roku 2010 nebylo mo?n? sestavit teorii. Nyn?, v roce 2015, se objevila i teorie gravitace element?rn?ch ??stic, kter? stanovila elektromagnetickou povahu gravitace a z?skala rovnice gravita?n?ho pole element?rn?ch ??stic, odli?n? od rovnic gravitace, na jejich? z?klad? nejedna matematick? poh?dka ve fyzice byla postavena.

Teorie pole element?rn?ch ??stic (na rozd?l od Standardn?ho modelu) v tuto chv?li neodporuje experiment?ln?m dat?m o struktu?e a spektru element?rn?ch ??stic, a proto m??e b?t fyzikou pova?ov?na za teorii funguj?c? v p??rod?.

Struktura elektromagnetick?ho pole protonu(E-konstanta elektrick? pole,H-konstantn? magnetick? pole, st??dav? elektromagnetick? pole je ozna?eno ?lut?)
Energetick? bilance (procento celkov? vnit?n? energie):

• konstantn? elektrick? pole (E) - 0,346 %,
• konstantn? magnetick? pole (H) - 7,44 %,
• st??dav? elektromagnetick? pole - 92,21 %.

Z toho vypl?v?, ?e pro proton m 0~ =0,9221m 0 a asi 8 procent jeho hmotnosti je soust?ed?no v konstantn?ch elektrick?ch a magnetick?ch pol?ch. Pom?r mezi energi? koncentrovanou v konstantn?m magnetick?m poli protonu a energi? koncentrovanou v konstantn?m elektrick?m poli je 21,48. To vysv?tluje p??tomnost jadern?ch sil v protonu.

Elektrick? pole protonu se skl?d? ze dvou oblast?: vn?j?? oblasti s kladn?m n?bojem a vnit?n? oblasti se z?porn?m n?bojem. Rozd?l mezi poplatky extern?ch a vnit?n? prostory ur?uje celkov? elektrick? n?boj protonu +e. Jeho kvantov?n? je zalo?eno na geometrii a struktu?e element?rn?ch ??stic.

A takto vypadaj? z?kladn? interakce element?rn?ch ??stic, kter? skute?n? existuj? v p??rod?:

4 Protonov? polom?r

Teorie pole element?rn?ch ??stic definuje polom?r (r) ??stice jako vzd?lenost od st?edu k bodu, ve kter?m je dosa?eno maxim?ln? hustoty hmoty.

Pro proton to bude 3,4212 ?10 -16 m K tomu mus?me p?i??st tlou??ku vrstvy elektromagnetick?ho pole a z?sk?me polom?r oblasti prostoru obsazen?ho protonem:

Pro proton to bude 4,5616 ?10 -16 m. Vn?j?? hranice protonu se nach?z? ve vzd?lenosti 4,5616 ?10 -16 m od st?edu ??stice elektrick? a konstantn? magnetick? pole protonu, podle z?kon? elektrodynamiky, je mimo tento polom?r.

5 Magnetick? moment protonu

Protiz?va?? kvantov? teorie, teorie pole element?rn?ch ??stic tvrd?, ?e magnetick? pole element?rn?ch ??stic nevznikaj? spinovou rotac? elektrick?ch n?boj?, ale existuj? sou?asn? s konstantn?m elektrick?m polem jako konstantn? slo?ka elektromagnetick?ho pole. Proto V?echny element?rn? ??stice s kvantov?m ??slem L>0 maj? konstantn? magnetick? pole.
Teorie pole element?rn?ch ??stic nepova?uje magnetick? moment protonu za anom?ln? - jeho hodnota je ur?ena mno?inou kvantov?ch ??sel do t? m?ry, ?e kvantov? mechanika pracuje v element?rn? ??stici.
Hlavn? magnetick? moment protonu je tedy tvo?en dv?ma proudy:

• (+) s magnetick?m momentem +2 (e?/m 0 s)
• (-) s magnetick?m momentem -0,5 (e?/m 0 s)

Pro z?sk?n? v?sledn?ho magnetick?ho momentu protonu je nutn? oba momenty se??st, vyn?sobit procentem energie obsa?en? ve vlnov?m st??dav?m elektromagnetick?m poli protonu (d?leno 100 %) a p?idat spinovou slo?ku (viz Teorie pole element?rn? ??stice, ??st 2, ??st 3.2), ve v?sledku dostaneme 1,3964237 eh/m 0p c. Abychom mohli p?ev?st na oby?ejn? jadern? magnetony, mus?me v?sledn? ??slo vyn?sobit dv?ma – nakonec m?me 2,7928474.

Kdy? fyzika p?edpokl?dala, ?e magnetick? momenty element?rn?ch ??stic vznikaj? rotac? rotace jejich elektrick?ho n?boje, byly navr?eny vhodn? jednotky pro jejich m??en?: pro proton je to eh/2m 0p c (pamatujte, ?e hodnota rotace protonu je 1 /2) naz?van? jadern? magneton. Nyn? lze 1/2 vynechat, proto?e nenese s?mantick? zat??en?, a nechat jednodu?e eh/m 0p c.

Ale v??n?, uvnit? element?rn?ch ??stic nejsou ??dn? elektrick? proudy, ale jsou tam magnetick? pole (a nejsou tam ??dn? elektrick? n?boje, ale jsou tam elektrick? pole). Nahradit skute?n? magnetick? pole element?rn?ch ??stic magnetick?mi poli proud? (stejn? jako skute?n? elektrick? pole element?rn?ch ??stic poli elektrick?ch n?boj?) nelze bez ztr?ty p?esnosti - tato pole maj? jinou povahu. Je zde je?t? n?jak? dal?? elektrodynamika – Elektrodynamika fyziky pole, kter? je?t? nebyla vytvo?ena, jako samotn? fyzika pole.

6 Elektrick? pole protonu

6.1 Protonov? elektrick? pole ve vzd?len? z?n?

Fyzik?ln? znalosti o struktu?e elektrick? pole protony se s pokrokem fyziky m?nily. P?vodn? se v??ilo, ?e elektrick? pole protonu je pole bodov?ho elektrick?ho n?boje +e. Pro toto pole bude:
potenci?l elektrick? pole protonu v bod? (A) ve vzd?len? z?n? (r > > r p) se v soustav? SI p?esn? rovn?:

nap?t? E protonov?ho elektrick?ho pole ve vzd?len? z?n? (r > > r p) p?esn? v syst?mu SI se rovn?:

Kde n = r/|r| - jednotkov? vektor od protonov?ho st?edu ve sm?ru pozorovac?ho bodu (A), r - vzd?lenost od protonov?ho st?edu k pozorovac?mu bodu, e - element?rn? elektrick? n?boj, vektory jsou tu?n?, e 0 - elektrick? konstanta, r p =L? /(m 0~ c ) - polom?r protonu v teorii pole, L - hlavn? kvantov? ??slo protonu v teorii pole, ? - Planckova konstanta, m 0~ - hodnota hmotnosti obsa?en? ve st??dav?m elektromagnetick?m poli protonu v klidu, C - rychlost sv?tla. (V syst?mu GHS nen? ??dn? multiplik?tor. SI multiplik?tor.)

Tyto matematick? v?razy jsou spr?vn? pro vzd?lenou z?nu elektrick?ho pole protonu: r p , ale fyzika tehdy p?edpokl?dala, ?e jejich platnost se vztahuje i na bl?zkou z?nu, a? do vzd?lenosti ??dov? 10-14 cm.

6.2 Elektrick? n?boje protonu

V prvn? polovin? 20. stolet? se fyzika domn?vala, ?e proton m? pouze jeden elektrick? n?boj a ten se rovn? +e.

Po vzniku kvarkov? hypot?zy fyzika navrhla, ?e uvnit? protonu nen? jeden, ale t?i elektrick? n?boje: dva elektrick? n?boje +2e/3 a jeden elektrick? n?boj -e/3. Celkov? tyto poplatky d?vaj? +e. To bylo provedeno proto, ?e fyzika navrhla, ?e proton m? slo?itou strukturu a skl?d? se ze dvou up kvark? s n?bojem +2e/3 a jednoho kvarku d s n?bojem -e/3. Ale kvarky nebyly nalezeny ani v p??rod?, ani v urychlova??ch p?i ??dn?ch energi?ch a zb?valo bu? vz?t jejich existenci na v?ru (co? u?inili zast?nci Standardn?ho modelu), nebo hledat jinou strukturu element?rn?ch ??stic. Ale z?rove? se ve fyzice neust?le hromadily experiment?ln? informace o element?rn?ch ??stic?ch, a kdy? se jich nashrom??dilo dost na to, aby p?ehodnotily, co bylo ud?l?no, zrodila se teorie pole element?rn?ch ??stic.

Podle teorie pole element?rn?ch ??stic konstantn? elektrick? pole element?rn?ch ??stic s kvantov?m ??slem L>0, nabit?ch i neutr?ln?ch, je tvo?eno konstantn? slo?kou elektromagnetick?ho pole p??slu?n? element?rn? ??stice.(nen? to elektrick? n?boj, kter? je hlavn? p???inou elektrick?ho pole, jak se fyzika domn?vala v 19. stolet?, ale elektrick? pole element?rn?ch ??stic jsou takov?, ?e odpov?daj? pol?m elektrick?ch n?boj?). A pole elektrick?ho n?boje vznik? jako v?sledek p??tomnosti asymetrie mezi vn?j?? a vnit?n? hemisf?rou, generuj?c? elektrick? pole opa?n?ch znam?nek. U nabit?ch element?rn?ch ??stic se ve vzd?len? z?n? generuje pole element?rn?ho elektrick?ho n?boje a znam?nko elektrick?ho n?boje je ur?eno znam?nkem elektrick?ho pole generovan?ho vn?j?? polokoul?. V bl?zk? z?n? m? toto pole slo?itou strukturu a je dip?lem, ale nem? dip?lov? moment. Pro p?ibli?n? popis tohoto pole jako syst?mu bodov?ch n?boj? bude pot?eba alespo? 6 „kvark?“ uvnit? protonu – p?esn?j?? bude, kdy? vezmeme 8 „kvark?“. Je jasn?, ?e elektrick? n?boje takov?ch „kvark?“ budou zcela odli?n? od toho, co zva?uje standardn? model (se sv?mi kvarky).

Teorie pole element?rn?ch ??stic prok?zala, ?e proton, stejn? jako jak?koli jin? kladn? nabit? element?rn? ??stice, lze rozli?it dva elektrick? n?boje a podle toho dva elektrick? polom?ry:

• elektrick? polom?r vn?j??ho konstantn?ho elektrick?ho pole (n?boj q + =+1,25e) - r q+ = 4,39 10 -14 cm,
• elektrick? polom?r vnit?n?ho konstantn?ho elektrick?ho pole (n?boj q - = -0,25e) - r q- = 2,45 10 -14 cm.

Tyto charakteristiky protonov?ho elektrick?ho pole odpov?daj? rozlo?en? 1. teorie pole element?rn?ch ??stic. Fyzika dosud experiment?ln? nezjistila p?esnost tohoto rozd?len? a kter? rozd?len? nejp?esn?ji odpov?d? skute?n? struktu?e konstantn?ho elektrick?ho pole protonu v bl?zk? z?n? a tak? struktu?e elektrick?ho pole protonu v bl?zk? z?n? (ve vzd?lenostech ??dov? r p). Jak m??ete vid?t, elektrick? n?boje jsou svou velikost? bl?zk? n?boj?m p?edpokl?dan?ch kvark? (+4/3e=+1,333e a -1/3e=-0,333e) v protonu, ale na rozd?l od kvark? existuj? v protonu elektromagnetick? pole. p??rody a maj? podobnou strukturu konstanty Ka?d? kladn? nabit? element?rn? ??stice m? elektrick? pole bez ohledu na velikost spinu a... .

Hodnoty elektrick?ch polom?r? pro ka?dou element?rn? ??stici jsou jedine?n? a jsou ur?eny hlavn?m kvantov?m ??slem v teorii pole L, hodnotou klidov? hmotnosti, procentem energie obsa?en? ve st??dav?m elektromagnetick?m poli (kde funguje kvantov? mechanika ) a struktura konstantn? slo?ky elektromagnetick?ho pole element?rn? ??stice (stejn? pro v?echny element?rn? ??stice s danou hlavn?m kvantov?m ??slem L), generuj?c? vn?j?? konstantn? elektrick? pole. Elektrick? polom?r ud?v? pr?m?rn? um?st?n? elektrick?ho n?boje rovnom?rn? rozlo?en?ho po obvodu a vytv??? podobn? elektrick? pole. Oba elektrick? n?boje le?? ve stejn? rovin? (rovina rotace st??dav?ho elektromagnetick?ho pole element?rn? ??stice) a maj? spole?n? st?ed, kter? se shoduje se st?edem rotace st??dav?ho elektromagnetick?ho pole element?rn? ??stice.

6.3 Elektrick? pole protonu v bl?zk? z?n?

P?i znalosti velikosti elektrick?ch n?boj? uvnit? element?rn? ??stice a jejich um?st?n? je mo?n? ur?it elektrick? pole jimi vytvo?en?.

elektrick? pole protonu v bl?zk? z?n? (r~r p), v soustav? SI, jako vektorov? sou?et, je p?ibli?n? rovno:

Kde n+ = r +/|r + | - jednotkov? vektor z bl?zk?ho (1) nebo vzd?len?ho (2) bodu n?boje protonu q + ve sm?ru pozorovac?ho bodu (A), n- = r-/|r - | - jednotkov? vektor od bl?zk?ho (1) nebo vzd?len?ho (2) bodu protonov?ho n?boje q - ve sm?ru pozorovac?ho bodu (A), r - vzd?lenost od st?edu protonu k pr?m?tu pozorovac?ho bodu na protonov? rovina, q + - vn?j?? elektrick? n?boj +1,25e, q - - vnit?n? elektrick? n?boj -0,25e, vektory jsou zv?razn?ny tu?n?, e 0 - elektrick? konstanta, z - v??ka pozorovac?ho bodu (A) (vzd?lenost od pozorovac?ho bodu do protonov? roviny), r 0 - normaliza?n? parametr. (V syst?mu GHS nen? ??dn? multiplik?tor. SI multiplik?tor.)

Tento matematick? v?raz je sou?tem vektor? a mus? se vypo??tat podle pravidel s??t?n? vektor?, proto?e se jedn? o pole dvou distribuovan?ch elektrick?ch n?boj? (+1,25e a -0,25e). Prvn? a t?et? term?n odpov?d? bl?zk?m bod?m n?boj?, druh? a ?tvrt? - vzd?len?m. Tento matematick? v?raz nefunguje ve vnit?n? (kruhov?) oblasti protonu, kter? generuje jeho konstantn? pole (pokud jsou sou?asn? spln?ny dv? podm?nky: ?/m 0~ c
Potenci?l elektrick?ho pole proton v bod? (A) v bl?zk? z?n? (r~r p), v soustav? SI je p?ibli?n? roven:

Kde r 0 je normaliza?n? parametr, jeho? hodnota se m??e li?it od r 0 ve vzorci E. (V syst?mu SGS neexistuje multiplik?tor faktoru SI.) Tento matematick? v?raz nefunguje ve vnit?n? (kruhov?) oblasti protonu , generuj?c? sv? konstantn? pole (se sou?asn?m proveden?m dvou podm?nek: ?/m 0~ c
Kalibrace r 0 pro oba v?razy bl?zk?ho pole mus? b?t provedena na hranici oblasti generuj?c? konstantn? protonov? pole.

7 Protonov? klidov? hmota

V souladu s klasickou elektrodynamikou a Einsteinov?m vzorcem je klidov? hmotnost element?rn?ch ??stic s kvantov?m ??slem L>0 v?etn? protonu definov?na jako ekvivalent energie jejich elektromagnetick?ch pol?:

Kde ur?it? integr?l p?eb?r? cel? elektromagnetick? pole element?rn? ??stice, E je intenzita elektrick?ho pole, H je s?la magnetick?ho pole. Zohled?uj? se zde v?echny slo?ky elektromagnetick?ho pole: konstantn? elektrick? pole, konstantn? magnetick? pole, st??dav? elektromagnetick? pole. Tento mal?, ale fyzik?ln? velmi prostorn? vzore?ek, na jeho? z?klad? jsou odvozeny rovnice pro gravita?n? pole element?rn?ch ??stic, po?le nejednu poh?dkovou „teorii“ do ?rotu – proto n?kte?? z jejich autor? nesn???m to.

Jak vypl?v? z v??e uveden?ho vzorce, hodnota klidov? hmotnosti protonu z?vis? na podm?nk?ch, ve kter?ch se proton nach?z?. Um?st?n?m protonu do konstantn?ho vn?j??ho elektrick?ho pole (nap??klad atomov?ho j?dra) ovlivn?me E 2, co? ovlivn? hmotnost protonu a jeho stabilitu. Podobn? situace nastane, kdy? je proton um?st?n do konstantn?ho magnetick?ho pole. Proto n?kter? vlastnosti protonu uvnit? atomov? j?dro, se li?? od stejn?ch vlastnost? voln?ho protonu ve vakuu, daleko od pol?.

8 Protonov? ?ivotnost

Doba ?ivota protonu stanoven? fyzikou odpov?d? voln?mu protonu.

Teorie pole element?rn?ch ??stic tvrd?, ?e doba ?ivota element?rn? ??stice z?vis? na podm?nk?ch, ve kter?ch se nach?z?. Um?st?n?m protonu dovnit? vn?j?? pole(nap?. elektrick?) m?n?me energii obsa?enou v jeho elektromagnetick?m poli. Znam?nko vn?j??ho pole si m??ete vybrat tak, ?e vnit?n? energie proton se zv??il. Je mo?n? zvolit takovou hodnotu intenzity vn?j??ho pole, aby se proton mohl rozpadnout na neutronov?, pozitronov? a elektronov? neutrino, a proto se proton stal nestabiln?m. P?esn? to je pozorov?no u atomov?ch jader, ve kter?ch elektrick? pole sousedn?ch proton? spou?t? rozpad protonu j?dra. Kdy? je do j?dra zavedena dal?? energie, rozpady proton? mohou za??t p?i ni??? intenzit? vn?j??ho pole.

Jeden zaj?mav? vlastnost: p?i rozpadu protonu v atomov?m j?dru se v elektromagnetick?m poli j?dra zrod? pozitron z energie elektromagnetick?ho pole - z „hmoty“ (protonu) se zrod? „antihmota“ (pozitron)!!! a to nikoho nep?ekvapuje.

9 Pravda o standardn?m modelu

Poj?me se nyn? sezn?mit s informac?, ?e zast?nci Standardn?ho modelu nedovol? zve?ej?ovat na „politicky korektn?ch“ str?nk?ch (jako je sv?tov? Wikipedie), na kter?ch mohou odp?rci Nov? fyziky nemilosrdn? mazat (?i zkreslovat) informace zast?nc?. Nov? fyziky, v d?sledku ?eho? se PRAVDA stala ob?t? politiky:

Gellmann a Zweig v roce 1964 nez?visle navrhli hypot?zu o existenci kvark?, z nich? se podle jejich n?zoru skl?daj? hadrony. Nov? ??stice byly vybaveny ??ste?n?m elektrick?m n?bojem, kter? v p??rod? neexistuje.
Leptony NEZApadaly do tohoto Quark modelu, kter? pozd?ji p?erostl ve Standardn? model, a proto byly rozpozn?ny jako skute?n? element?rn? ??stice.
Pro vysv?tlen? spojen? kvark? v hadronu se p?edpokl?dala existence siln? interakce v p??rod? a jej?ch nosi??, gluon?. Gluony, jak se o?ek?valo v kvantov? teorii, byly vybaveny jednotkov?m spinem, identitou ??stice a anti??stice a nulovou klidovou hmotnost?, jako foton.
Ve skute?nosti v p??rod? nedoch?z? k siln? interakci hypotetick?ch kvark?, ale jadern?ch sil nukleon? – a to jsou r?zn? koncepty.

uplynulo 50 let. Kvarky se v p??rod? nikdy nena?ly a byla pro n?s vymy?lena nov? matematick? poh?dka s n?zvem „Uv?zn?n?“. Mysl?c? ?lov?k v tom snadno vid? nehor?zn? ignorov?n? z?kladn?ho p??rodn?ho z?kona – z?kona zachov?n? energie. Ale mysl?c? ?lov?k to ud?l? a vyprav??i dostali v?mluvu, kter? se jim hodila.

Gluony tak? NEBYLY v p??rod? nalezeny. Faktem je, ?e pouze vektorov? mezony (a je?t? jeden z excitovan?ch stav? mezon?) mohou m?t v p??rod? jednotkov? spin, ale ka?d? vektorov? mezon m? anti??stici. - Proto vektorov? mezony nejsou vhodn?mi kandid?ty pro „gluony“. Z?st?v? prvn?ch dev?t excitovan?ch stav? mezon?, ale 2 z nich odporuj? samotn?mu Standardn?mu modelu a Standardn? model neuzn?v? jejich existenci v p??rod? a zbytek byl fyzikou dob?e prozkoum?n a nebude mo?n? je p?edat. jako b?je?n? gluony. Zb?v? posledn? mo?nost: vyd?vat v?zan? stav dvojice lepton? (mion? nebo tau lepton?) za gluon - ale i to lze vypo??tat b?hem rozpadu.

Tak, V p??rod? tak? neexistuj? ??dn? gluony, stejn? jako v p??rod? neexistuj? kvarky a fiktivn? siln? interakce..
Mysl?te si, ?e zast?nci Standardn?ho modelu to nech?pou – st?le tomu rozum?, ale je prost? odporn? p?iznat omyl toho, co d?lali po cel? desetilet?. Proto vid?me nov? matematick? poh?dky ("teorie strun" atd.).

10 Nov? fyzika: Proton - shrnut?

V hlavn? ??sti ?l?nku jsem nemluvil podrobn? o poh?dkov?ch kvarc?ch (s poh?dkov?mi gluony), proto?e NEN? v p??rod? a nem? cenu si (zbyte?n?) plnit hlavu poh?dkami - a bez z?kladn?ch prvk? z?klad: kvarky s gluony, standardn? model se zhroutil - doba jeho dominance ve fyzice KOMPLETN? (viz Standardn? model).

M?sto elektromagnetismu v p??rod? m??ete ignorovat, jak dlouho chcete (setk?vat se s n?m na ka?d?m kroku: sv?tlo, tepeln? z??en?, elekt?ina, televize, r?dio, telefonn? komunikace v?etn? mobiln?, internet, bez kter?ho by lidstvo nev?d?lo o existence element?rn?ch ??stic Teorie pole, ...), a pokra?ovat ve vym??len? nov?ch poh?dek, kter? by nahradily ty zkrachoval?, a vyd?vat je za v?du; mo?n? s vytrvalost? hodnou nejlep?? vyu?it?, pokra?ujte v opakov?n? nau?n?ch P??B?H? ze standardn?ho modelu a kvantov? teorie; ale elektromagnetick? pole v p??rod? byla, jsou, budou a dok??ou se v pohod? obej?t bez poh?dkov?ch virtu?ln?ch ??stic, stejn? jako gravitace vytv??en? elektromagnetick?mi poli, ale poh?dky maj? dobu zrozen? a dobu, kdy p?est?vaj? lidi ovliv?ovat. Pokud jde o p??rodu, ta se NESTAR? o poh?dky ani jinou liter?rn? ?innost ?lov?ka, i kdy? jsou ocen?n? Nobelova cena ve fyzice. P??roda je strukturov?na tak, jak je strukturov?na, a ?kolem FYZIKY-V?DY je ji pochopit a popsat.

Nyn? se p?ed v?mi otev?elo Nov? sv?t- sv?t dip?lov?ch pol?, o jejich? existenci fyzika 20. stolet? ani netu?ila. Vid?li jste, ?e proton nem? jeden, ale dva elektrick? n?boje (vn?j?? a vnit?n?) a dva odpov?daj?c? elektrick? polom?ry. Vid?li jste, z ?eho se skl?d? zbytkov? hmotnost protonu a ?e pomysln? Higgs?v boson nefunguje (rozhodnut? Nobelovy komise je?t? nejsou p??rodn? z?kony...). Nav?c velikost hmoty a doba ?ivota z?vis? na pol?ch, ve kter?ch se proton nach?z?. To, ?e je voln? proton stabiln?, neznamen?, ?e z?stane stabiln? v?dy a v?ude (rozpady protonu jsou pozorov?ny v atomov?ch j?drech). To v?e p?esahuje koncepty, kter? ovl?daly fyziku ve druh? polovin? dvac?t?ho stolet?. - Fyzika 21. stolet? - Nov? fyzika se st?huje do nov? ?rove? znalost hmoty a ?ekaj? n?s nov? zaj?mav? objevy.

Vladim?r Gorunovi?

V tomto ?l?nku najdete informace o protonu, jako element?rn? ??stici, kter? tvo?? spolu s jeho dal??mi prvky z?klad vesm?ru, pou??van?ho v chemii a fyzice. Budou stanoveny vlastnosti protonu, jeho chemick? charakteristiky a stabilita.

Co je proton

Proton je jedn?m ze z?stupc? element?rn?ch ??stic, kter? je ?azen mezi baryon, kup?. ve kter?m fermiony siln? interaguj? a samotn? ??stice se skl?d? ze 3 kvark?. Proton je stabiln? ??stice a m? osobn? hybnost - spin 1/2 . Fyzik?ln? ozna?en? pro proton je p(nebo p +)

Proton je element?rn? ??stice, kter? se ??astn? proces? termonukle?rn?ho typu. Pr?v? tento typ reakce je v podstat? hlavn?m zdrojem energie generovan? hv?zdami v cel?m vesm?ru. T?m?? cel? mno?stv? energie uvoln?n? Sluncem existuje pouze d?ky spojen? 4 proton? do jednoho j?dra helia za vzniku jednoho neutronu ze dvou proton?.

Vlastnosti vlastn? protonu

Proton je jedn?m ze z?stupc? baryon?. to je fakt. N?boj a hmotnost protonu - konstanty. Proton je elektricky nabit? +1 a jeho hmotnost se ur?uje v r?zn?ch m?rn?ch jednotk?ch a je v MeV 938.272 0813(58), v kilogramech protonu je hmotnost v ??slech 1.672 621 898(21) 10 -27 kg, v jednotk?ch atomov?ch hmotnost? je hmotnost protonu 1,007 276 466 879(91) a. e.m. a ve vztahu k hmotnosti elektronu m? proton hmotnost 1836,152 673 89 (17) vzhledem k elektronu.

Proton, jeho? definice ji? byla uvedena v??e, z hlediska fyziky je element?rn? ??stice s projekc? isospin + 1/2 a jadern? fyzika tuto ??stici vn?m? s opa?n?m znam?nkem. Samotn? proton je nukleon a skl?d? se ze 3 kvark? (dva kvarky u a jeden kvark d).

Strukturu protonu experiment?ln? zkoumal jadern? fyzik ze Spojen?ch st?t? americk?ch Robert Hofstadter. K dosa?en? tohoto c?le se fyzik srazil protony s vysokoenergetick?mi elektrony a za sv?j popis byl ocen?n Nobelovou cenou za fyziku.

Proton obsahuje j?dro (t??k? j?dro), kter? obsahuje asi p?tat?icet procent energie elektrick?ho n?boje protonu a m? docela vysokou hustotu. Pl??? obklopuj?c? j?dro je relativn? vybit?. Obal se skl?d? p?ev??n? z virtu?ln?ch mezon? typu a p a nese asi pades?t procent elektrick?ho potenci?lu protonu a nach?z? se ve vzd?lenosti p?ibli?n? 0,25 * 10 13 a? 1,4 * 10 13 . Je?t? d?le, ve vzd?lenosti asi 2,5 x 10 13 centimetr?, se obal skl?d? z virtu?ln?ch mezon? w a obsahuje p?ibli?n? zb?vaj?c?ch patn?ct procent elektrick?ho n?boje protonu.

Protonov? stabilita a stabilita

Ve voln?m stavu nevykazuje proton ??dn? zn?mky rozpadu, co? sv?d?? o jeho stabilit?. Stabiln? stav protonu, jako nejleh??ho z?stupce baryon?, je ur?en z?konem zachov?n? po?tu baryon?. Bez poru?en? z?kona SBC jsou protony schopny rozpadu na neutrina, pozitrony a dal??, leh?? element?rn? ??stice.

Proton j?dra atom? m? schopnost zachytit ur?it? typy elektron? maj?c?ch K, L, M atomov? obaly. Proton se po dokon?en? elektronov?ho z?chytu p?em?n? na neutron a v d?sledku toho uvoln? neutrino a „d?ra“ vytvo?en? v d?sledku z?chytu elektron? je vypln?na elektrony shora pod atomov?mi vrstvami.

V neinerci?ln?ch vzta?n?ch soustav?ch mus? protony z?skat omezenou ?ivotnost, kterou lze vypo??tat, je to zp?sobeno Unruhov?m efektem (z??en?m), kter? v kvantov? teorii pole p?edpov?d? mo?nou kontemplaci tepeln?ho z??en? v referen?n? soustav?, kter? je urychlov?na v soustav?; nep??tomnost tohoto typu z??en?. Proton, pokud m? kone?nou ?ivotnost, m??e podl?hat beta rozpadu na pozitron, neutron nebo neutrino, p?esto?e samotn? proces takov?ho rozpadu ZSE zakazuje.

Vyu?it? proton? v chemii

Proton je atom H vytvo?en? z jednoho protonu a nem? elektron, tak?e v chemick?m smyslu je proton jedn?m j?drem atomu H. Neutron sp?rovan? s protonem vytv??? j?dro atomu. V PTCE Dmitrije Ivanovi?e Mend?lejeva ??slo prvku ud?v? po?et proton? v atomu konkr?tn?ho prvku a ??slo prvku je ur?eno atomov?m n?bojem.

Vod?kov? kationty jsou velmi siln? akceptory elektron?. V chemii se protony z?sk?vaj? p?edev??m z organick?ch a miner?ln?ch kyselin. Ionizace je zp?sob v?roby proton? v plynn?ch f?z?ch.

Vod?k, prvek, kter? m? nejjednodu??? strukturu. M? kladn? n?boj a t?m?? neomezenou ?ivotnost. Je to nejstabiln?j?? ??stice ve vesm?ru. Protony produkovan? Velk?m t?eskem se je?t? nerozpadly. Hmotnost protonu je 1,627*10-27 kg nebo 938,272 eV. ?ast?ji se tato hodnota vyjad?uje v elektronvoltech.

Proton objevil „otec“ jadern? fyziky Ernest Rutherford. P?edlo?il hypot?zu, ?e j?dra atom? v?ech chemick?ch prvk? se skl?daj? z proton?, proto?e jejich hmotnost p?esahuje j?dro atomu vod?ku o cel? ??slo. Sada Rutherford zaj?mav? zku?enost. V t? dob? ji? byla objevena p?irozen? radioaktivita n?kter?ch prvk?. Pomoc? alfa z??en? (alfa ??stice jsou vysokoenergetick? j?dra helia) v?dec oza?oval atomy dus?ku. V d?sledku t?to interakce vylet?la ??stice. Rutherford navrhl, ?e to byl proton. Dal?? experimenty ve Wilsonov? bublinov? komo?e jeho p?edpoklad potvrdily. Tak?e v roce 1913 byla objevena nov? ??stice, ale Rutherfordova hypot?za o slo?en? j?dra se uk?zala jako neudr?iteln?.

Objev neutronu

Velk? v?dec na?el ve sv?ch v?po?tech chybu a p?edlo?il hypot?zu o existenci dal?? ??stice, kter? je sou??st? j?dra a m? t?m?? stejnou hmotnost jako proton. Experiment?ln? se mu to nepoda?ilo zjistit.

To ud?lal v roce 1932 anglick? v?dec James Chadwick. Provedl experiment, p?i kter?m bombardoval atomy berylia vysokoenergetick?mi ??sticemi alfa. Jako v?sledek jadern? reakce Z j?dra berylia vylet?la ??stice, pozd?ji naz?van? neutron. Za sv?j objev dostal Chadwick o t?i roky pozd?ji Nobelovu cenu.

Hmotnost neutronu se opravdu jen m?lo li?? od hmotnosti protonu (1,622 * 10-27 kg), ale tato ??stice nem? n?boj. V tomto smyslu je neutr?ln? a z?rove? schopn? zp?sobit ?t?pen? t??k?ch jader. Kv?li nedostatku n?boje m??e neutron snadno proj?t bari?rou vysok?ho Coulombova potenci?lu a proniknout do struktury j?dra.

Proton a neutron maj? kvantov? vlastnosti (mohou vykazovat vlastnosti ??stic a vln). Neutronov? z??en? se pou??v? v l?ka?sk? ??ely. Vysok? penetra?n? schopnost umo??uje tomuto z??en? ionizovat hluboko ulo?en? n?dory a dal?? zhoubn? ?tvary a detekovat je. V tomto p??pad? je energie ??stic relativn? n?zk?.

Neutron je na rozd?l od protonu nestabiln? ??stice. Jeho ?ivotnost je asi 900 sekund. Rozpad? se na proton, elektron a elektronov? neutrino.

Prameny:

• Objev protonu a neutronu

Velmi ?asto v r?zn? situace lid? sly?? slovo proton, stejn? jako j?dro, neutron, elektron. Studenti a dokonce i dosp?l? ne v?dy v?d?, odkud toto jm?no poch?z? a kdy se sv?t o takov?ch prvc?ch dozv?d?l.

Pro?el velk? po?et?as, ne? se v?dci shodli, ?e v?echny l?tky jsou tvo?eny molekulami. Postupem ?asu se jim dokonce poda?ilo prok?zat, ?e obsahuj? atomy. Pak vyvstala ot?zka, z ?eho se atom skl?d?. Atom obsahuje j?dro a mno?stv? elektron?, kter? ob?haj? kolem j?dra.

J?dro atomu vod?ku

Rutherford, kter? byl jedn?m z objevitel? tohoto odv?tv? fyziky a na v?voji pracoval cel? ?ivot t?mto sm?rem, p?edpokl?dal, ?e j?dro jak?hokoli chemick?ho prvku obsahuje j?dro vod?ku, co? se mu poda?ilo experimenty potvrdit.

Tyto experimenty vy?adovaly zna?nou p??pravu a p?i prov?d?n? experiment? v?dec a jeho studenti ?asto ob?tovali sv? zdrav?. Experiment prob?hal t?mto zp?sobem: pomoc? alfy byly bombardov?ny atomy dus?ku. V d?sledku toho byly z jader atom? dus?ku vyra?eny r?zn? ??stice, kter? byly zaznamen?ny na sv?tlocitliv? film. Kv?li slab? z??i musel Rutherford sed?t osm hodin v m?stnosti bez osv?tlen?, aby jeho o?i mohly l?pe zaznamen?vat sv?teln? stopy.

D?ky t?mto experiment?m byl Rutherford schopen ze stop knock-outu ur?it, ?e v atomu jak?koli l?tky jsou p?esn? atomy vod?ku a kysl?ku.

Proton

Rutherfordova protonov? ??stice v roce 1919 b?hem experimentu, kter? prok?zal p??tomnost j?dra atomu vod?ku v jak?mkoli chemick?m prvku. Proton je v podstat? elektron, ale s pozitivn? znamen?, vyrovn?v? po?et elektron?, v takov? situaci se atom naz?v? neutr?ln? nebo nenabit?.

N?zev proton poch?z? z „protos“, co? je z ?e?tiny p?elo?eno jako prvn?. P?vodn? cht?li tuto ??stici volat z ?eck? slovo"baros", co? znamen? t??kost. Ale nakonec bylo rozhodnuto, ?e „proton“ l?pe vystihuje v?echny vlastnosti tohoto prvku. Je d?le?it? si uv?domit, ?e hmotnost protonu je p?ibli?n? 1840kr?t v?t?? ne? .

Neutron

Neutron je tak? jedn?m z prvk? atomu. Tento prvek objevil Chadwick pot?, co provedl s?rii ost?elov?n? j?dra atomu. P?i takov?m bombardov?n? se uvolnily prvky, kter? na elektrick? pole nijak nereagovaly, a proto se jim nakonec ??kalo neutrony.

Vesm?r, kter?mu se n?kdy ??k? vesm?r, se skl?d? z galaxi?, tj. hv?zdn? syst?my. Dnes existuj? r?zn? hypot?zy o p?vodu vesm?ru, ale neexistuje jedin? v?decky dok?zan? fakt. V?echny tyto teorie jsou zalo?eny na p?edpokladech a v?po?tech r?zn?ch v?dc?.

Instrukce

Zakladatelem studia vesm?ru byl polsk? astronom Mikul?? Kopern?k, kter? napsal d?lo o heliocentrick? syst?m, kter? ?ekl, ?e Zem? je sou??st? velk?ho. V n?sleduj?c?ch dob?ch byla d?la N. Kopern?ka zdokonalov?na a dopl?ov?na dal??mi v?dci, ale byl to pr?v? Pol?k, kdo dok?zal d?t lidstvu z?kladn? poznatky o kosmick?m sv?tov?m ??du.

Nejkomplexn?j?? a nej?pln?j?? studium vesm?ru za?alo teprve ve 20. stolet?. To bylo zp?sobeno rozvojem technologie ve v?d?. V sou?asn? dob? je zn?mo, ?e hlavn? chemick? prvek, kter? je sou??st? vesm?ru, je vod?k. Jeho objem tvo?? 75 % z celkov?ho konven?n?ho objemu, na druh?m m?st? je helium, jeho? objem je 23 %. Zbytek zab?raj? drobn? chemick? ne?istoty. Dlouh? l?ta lidstvo pozoruje v?voj vesm?ru, aby pochopilo d?vody jeho vzniku.

Protony se ??astn? termonukle?rn?ch reakc?, kter? jsou hlavn?m zdrojem energie generovan? hv?zdami. Zejm?na reakce pp-cyklus, kter? je zdrojem t?m?? ve?ker? energie emitovan? Sluncem, spo??v? ve spojen? ?ty? proton? v j?dro helia-4 s p?em?nou dvou proton? na neutrony.

Ve fyzice se ozna?uje proton p(nebo p+). Chemick? ozna?en? protonu (pova?ovan?ho za kladn? vod?kov? iont) je H +, astrofyzik?ln? ozna?en? je HII.

Otev?rac? [ | ]

Vlastnosti protonu[ | ]

Pom?r hmotnost? proton? a elektron? rovn? 1836,152 673 89(17) s p?esnost? 0,002 % se rovn? hodnot? 6p 5 = 1836,118…

Vnit?n? strukturu protonu poprv? experiment?ln? studoval R. Hofstadter studiem sr??ek svazku vysokoenergetick?ch elektron? (2 GeV) s protony (Nobelova cena za fyziku 1961). Proton se skl?d? z t??k?ho j?dra (j?dra) o polom?ru cm, s vysok? hustota nesen? hmoty a n?boje ? 35 % (\displaystyle \cca 35\%) elektrick? n?boj protonu a relativn? ??dk? obal, kter? jej obklopuje. Ve vzd?lenosti od ? 0, 25 ? 10 - 13 (\displaystyle \cca 0,25\cdot 10^(-13)) p?ed ? 1 , 4 ? 10 - 13 (\displaystyle \cca 1,4\cdot 10^(-13)) cm tato slupka sest?v? hlavn? z virtu?ln?ch mezon? r - a p - nesouc?ch ? 50 % (\displaystyle \cca 50\%) elektrick? n?boj protonu, pak do d?lky ? 2 , 5 ? 10 - 13 (\displaystyle \cca 2,5\cdot 10^(-13)) cm roz?i?uje obal virtu?ln?ch o - a p - mezon?, nesouc?ch ~15 % elektrick?ho n?boje protonu.

Tlak ve st?edu protonu vytv??en? kvarky je asi 10 35 Pa (10 30 atmosf?r), tedy vy??? ne? tlak uvnit? neutronov?ch hv?zd.

Magnetick? moment protonu se m??? m??en?m pom?ru rezonan?n? frekvence precese magnetick?ho momentu protonu v dan?m rovnom?rn?m magnetick?m poli a cyklotronov? frekvence kruhov? dr?hy protonu ve stejn?m poli.

S protonem jsou spojeny t?i fyzik?ln? veli?iny, kter? m? rozm?r d?lky:

Provedena m??en? polom?ru proton? pomoc? b??n?ch atom? vod?ku r?zn? metody od 60. let 20. stolet? vedlo (CODATA -2014) k v?sledku 0,8751 ± 0,0061 femtometr(1 fm = 10 -15 m). Prvn? experimenty s mionov?mi atomy vod?ku (kde je elektron nahrazen mionem) poskytly o 4 % men?? v?sledek pro tento polom?r: 0,84184 ± 0,00067 fm. D?vody tohoto rozd?lu jsou st?le nejasn?.

Takzvan? proton Q w ? 1 - 4 sin 2 th W, kter? ur?uje jeho ??ast na slab?ch interakc?ch prost?ednictv?m sm?ny Z 0 boson (podobn? jako elektrick? n?boj ??stice ur?uje jej? ??ast na elektromagnetick?ch interakc?ch v?m?nou fotonu) je 0,0719 ± 0,0045, podle experiment?ln?ch m??en? poru?en? parity p?i rozptylu polarizovan?ch elektron? na protonech. Nam??en? hodnota je v r?mci experiment?ln? chyby v souladu s teoretick?mi p?edpov??mi Standardn?ho modelu (0,0708 ± 0,0003).

Stabilita [ | ]

Voln? proton je stabiln?, experiment?ln? studie neodhalily ??dn? zn?mky jeho rozpadu (spodn? hranice ?ivotnosti je 2,9?10 29 let bez ohledu na rozpadov? kan?l, 8,2?10 33 let pro rozpad na pozitron a neutr?ln? pion, 6,6? 10 33 let pro rozpad na pozitivn? mion a neutr?ln? pion). Proto?e proton je nejleh?? z baryon?, je stabilita protonu d?sledkem z?kona zachov?n? baryonov?ho ??sla - proton se nem??e rozpadnout na ??dn? leh?? ??stice (nap??klad na pozitron a neutrino), ani? by tento z?kon poru?il. Mnoh? teoretick? roz???en? standardn?ho modelu v?ak p?edpov?daj? procesy (dosud nepozorovan?), kter? by vedly k nezachov?n? baryonov?ho ??sla, a tedy k rozpadu proton?.

Proton v?zan? v atomov?m j?d?e je schopen zachytit elektron z elektronov?ho K-, L- nebo M- obalu atomu (tzv. „elektronov? z?chyt“). Proton atomov?ho j?dra, kter? absorbuje elektron, se zm?n? na neutron a sou?asn? emituje neutrino: p+e - ->+n E . „D?ra“ v K-, L- nebo M-vrstv?, vznikl? p?i z?chytu elektron?, je vypln?na elektronem z jedn? z p?ekr?vaj?c?ch se elektronov?ch vrstev atomu s emis? charakteristick?ch rentgenov? sn?mky, odpov?daj?c? atomov?mu ??slu Z- 1, a/nebo Augerovy elektrony. Je zn?mo p?es 1000 izotop? ze 7
4 a? 262
105, rozpadaj?c? se z?chytem elektron?. P?i dostate?n? vysok?ch dostupn?ch energi?ch rozpadu (v??e 2m e c 2 ? 1,022 MeV) otev?r? se konkuren?n? rozpadov? kan?l - rozpad pozitronu p -> +e ++n E . Je t?eba zd?raznit, ?e tyto procesy jsou mo?n? pouze pro proton v n?kter?ch j?drech, kde se chyb?j?c? energie dopl?uje p?echodem vznikl?ho neutronu do ni???ho jadern?ho obalu; pro voln? proton jsou zak?z?ny z?konem zachov?n? energie.

Zdrojem proton? v chemii jsou miner?ln? (dusi?n?, s?rov?, fosfore?n? a dal??) a organick? (mraven??, octov?, ??avelov? a dal??) kyseliny. V vodn? roztok kyseliny jsou schopn? disociace s eliminac? protonu za vzniku hydroniov?ho kationtu.

V plynn? f?zi se protony z?sk?vaj? ionizac? – odstran?n?m elektronu z atomu vod?ku. Ioniza?n? potenci?l nevybuzen?ho atomu vod?ku je 13,595 eV. Kdy? je molekul?rn? vod?k ionizov?n rychl?mi elektrony at atmosf?rick? tlak A pokojov? teplota zpo??tku se vytvo?? molekul?rn? vod?kov? iont (H 2 +) - fyzick? syst?m, skl?daj?c? se ze dvou proton? dr?en?ch pohromad? ve vzd?lenosti 1,06 jedn?m elektronem. Stabilita takov?ho syst?mu je podle Paulinga zp?sobena rezonanc? elektronu mezi dv?ma protony s „rezonan?n? frekvenc?“ rovnou 7·10 14 s -1. Kdy? teplota stoupne na n?kolik tis?c stup??, zm?n? se slo?en? produkt? ionizace vod?ku ve prosp?ch proton? - H+.

aplikace [ | ]

Svazky urychlen?ch proton? se vyu??vaj? v experiment?ln? fyzice element?rn?ch ??stic (studium rozptylov?ch proces? a produkce svazk? jin?ch ??stic), v medic?n? (protonov? terapie onkologick? onemocn?n?) .

viz tak? [ | ]

Pozn?mky [ | ]

1. http://physics.nist.gov/cuu/Constants/Table/allascii.txt Z?kladn? fyzik?ln? konstanty --- Kompletn? seznam
2. CODATA Hodnota: hmotnost protonu
3. CODATA Hodnota: hmotnost protonu v u
4. Ahmed S.; a kol. (2004). "Omezen? rozpadu nukleon? prost?ednictv?m neviditeln?ch re?im? z observato?e Sudbury Neutrino." Fyzick? kontroln? dopisy. 92 (10): 102004. arXiv: hep-ex/0310030. Bibcode:2004PhRvL..92j2004A. DOI:10.1103/PhysRevLett.92.102004. PMID.
5. CODATA Hodnota: hmotnostn? ekvivalent energie protonu v MeV
6. CODATA Hodnota: hmotnostn? pom?r proton? a elektron?
7. , S. 67.
8. Hofstadter P. Struktura jader a nukleon? // Phys. - 1963. - T. 81, ?. 1. - S. 185-200. - ISSN. – URL: http://ufn.ru/ru/articles/1963/9/e/
9. ?chelkin K. I. Virtu?ln? procesy a struktura nukleonu // Fyzika mikrosv?ta - M.: Atomizdat, 1965. - S. 75.
10. Elastick? rozptyl, perifern? interakce a rezonance // Vysokoenergetick? ??stice. Vysok? energie ve vesm?ru a laborato??ch - M.: Nauka, 1965. - S. 132.

Kdysi se v??ilo, ?e nejmen?? strukturn? jednotkou jak?koli l?tky je molekula. Pot?, s vyn?lezem v?konn?j??ch mikroskop?, lidstvo s p?ekvapen?m objevilo koncept atomu - slo?en? ??stice molekul. Zd?lo by se to mnohem m?n?? Mezit?m se je?t? pozd?ji uk?zalo, ?e atom se zase skl?d? z men??ch prvk?.

Po??tkem 20. stolet? objevil britsk? fyzik p??tomnost jader v atomu - centr?ln?ch struktur?ch. Pr?v? tento okam?ik znamenal za??tek ?ady nekone?n?ch objev? t?kaj?c?ch se struktury t?ch nejmen??ch konstruk?n? prvek l?tek.

Dnes je na z?klad? jadern?ho modelu a d?ky ?etn?m studi?m zn?mo, ?e atom se skl?d? z j?dra, kter? je obklopeno elektronov? mrak. Takov? „mrak“ obsahuje elektrony nebo element?rn? ??stice se z?porn?m n?bojem. J?dro naopak obsahuje ??stice s elektricky kladn?m n?bojem, tzv protony. Ji? v??e zm?n?n? britsk? fyzik dok?zal tento jev pozorovat a n?sledn? popsat. V roce 1919 provedl experiment, p?i kter?m ??stice alfa vyr??ely j?dra vod?ku z jader jin?ch prvk?. Tak se mu poda?ilo zjistit a dok?zat, ?e protony nejsou nic jin?ho ne? j?dro bez jedin?ho elektronu. V modern? fyzika protony jsou symbolizov?ny pomoc? symbolu p nebo p+ (ozna?uj?c? kladn? n?boj).

Proton p?elo?en? z ?e?tiny znamen? „prvn?, hlavn?“ - element?rn? ??stice pat??c? do t??dy baryony, t?ch. pom?rn? t??k? Jedn? se o stabiln? konstrukci, jej? ?ivotnost je v?ce ne? 2,9 x 10(29) let.

P??sn? vzato obsahuje krom? protonu tak? neutrony, kter? jsou podle n?zvu neutr?ln? nabit?. Oba tyto prvky se naz?vaj? nukleony.

Protonov? hmotnost, kv?li zcela zjevn?m okolnostem, na dlouhou dobu nebylo mo?n? m??it. Nyn? se v?, ?e ano

t.t. = 1,67262?10-27 kg.

P?esn? tak vypad? klidov? hmotnost protonu.

P?ejd?me ke konkr?tn?mu r?zn? oblasti fyzik?ln? ch?p?n? protonov? hmoty.

Hmotnost ??stice v r?mci jadern? fyziky m? ?asto jinou formu jej? m?rn? jednotky je amu.

A.e.m. - atomov? hmotnostn? jednotka. Jedna amu rovn? se 1/12 hmotnosti atomu uhl?ku, jeho? hmotnostn? ??slo je 12. 1 atomov? hmotnostn? jednotka se tedy rovn? 1,66057 10-27 kg.

Hmotnost protonu tedy vypad? takto:

Teplota t?n? = 1,007276 a. j?st.

Existuje dal?? zp?sob, jak vyj?d?it hmotnost t?to kladn? nabit? ??stice pomoc? r?zn?ch jednotek m??en?. Chcete-li to prov?st, mus?te nejprve p?ijmout jako axiom ekvivalenci hmotnosti a energie E=mc2. Kde c - a m je t?lesn? hmotnost.

Hmotnost protonu bude v tomto p??pad? m??ena v megaelektronvoltech nebo MeV. Tato jednotka m??en? se pou??v? v?hradn? v jadern? a atomov? fyzice a slou?? k m??en? energie, kter? je nutn? k p?enosu ??stice mezi dv?ma body v C s podm?nkou, ?e rozd?l potenci?l? mezi t?mito body je 1 Volt.

Pokud tedy vezmeme v ?vahu, ?e 1 hod. = 931,494829533852 MeV, hmotnost protonu je p?ibli?n?

Tento z?v?r byl z?sk?n na z?klad? hmotnostn?ch spektroskopick?ch m??en? a pr?v? hmotnost ve form?, ve kter? je uvedena v??e, se tak? b??n? naz?v? e klidov? protonov? energie.

Na z?klad? pot?eb experimentu lze tedy hmotnost nejmen?? ??stice vyj?d?it ve t?ech r?zn?ch hodnot?ch, ve t?ech r?zn?ch m?rn?ch jednotk?ch.

Krom? toho lze hmotnost protonu vyj?d?it relativn? k hmotnosti elektronu, kter?, jak zn?mo, je mnohem „t????“ ne? kladn? nabit? ??stice. Hmotnost s hrub?m v?po?tem a v?znamn?mi chybami v tomto p??pad? bude 1836,152672 vzhledem k hmotnosti elektronu.