ทำไมนิวตรอนถึงหนักกว่าโปรตอน

ตอบ:

ควาร์กขึ้นและควาร์กลงมีความแตกต่างกันเล็กน้อยในมวล

คำอธิบาย:

คำถามนี้แฝงอยู่ในขอบเขตของฟิสิกส์อนุภาค แต่โชคดีที่คำตอบนั้นไม่ได้เจาะลึกเกินไป

นิวคลีออ เป็นกลุ่มคำที่ใช้ในการอ้างถึงทั้งสอง โปรตอน และ นิวตรอน. ภาพด้านบนแสดงถึง อนุภาคมูลฐานสามชั้น องค์ประกอบของอนุภาคย่อยสองอะตอมนี้ แต่อะไร เป็น ควาร์ก?

ควาร์ก เป็นอนุภาคพื้นฐานนั่นคือความรู้ของเราที่ดีที่สุดที่แยกไม่ออก มีควาร์กหกประเภท แต่ฉันจะพูดถึงเพียงสองประเภทที่นี่ ควาร์กสองตัวนี้เป็นควาร์ก 'ขึ้น' (ยู) และควาร์ก 'ลง' (d) คุณจะสังเกตเห็นว่านิวคลีออนประกอบด้วยควาร์กอย่างน้อย 1 ควาร์กและควาร์กลงอย่างน้อย 1 ควาร์ค: เอกลักษณ์ของควาร์กสุดท้ายจึงเป็นสิ่งที่กำหนดตัวตนของนิวคลีออน

มันตามมาแล้วนั่นก็คือนิวเคลียส ค่าธรรมเนียม จะถูกกำหนดโดยตัวตนของควาร์กที่เป็นส่วนประกอบและสิ่งนี้ถูกต้องเพราะควาร์กขึ้นและลงมีค่าใช้จ่ายที่แตกต่างกัน ควาร์กอัพมีค่าใช้จ่าย #+2/3#ในขณะที่ควาร์กดาวน์มีค่าใช้จ่าย #-1/3#. เมื่อคุณรวมค่าธรรมเนียมของชุดค่าผสมที่แตกต่างกันสองชุดคุณจะสังเกตเห็นสิ่งต่อไปนี้:

#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 #

สิ่งนี้อธิบายได้ว่าทำไมประจุของโปรตอนจึงเป็น +1 ในขณะที่นิวตรอนเป็นกลาง

มันไม่เข้าใจว่าทำไมควาวาขึ้นมีมวลแตกต่างจากควาร์ก แต่นี่เป็นคำอธิบายเดียวสำหรับสาเหตุที่นิวตรอนหนักกว่าโปรตอน บทความต่อไปนี้ให้ข้อมูลเชิงบริบทเกี่ยวกับควาร์กซึ่งอาจใช้เพื่ออธิบายความแตกต่างของมวลเหล่านี้ในอนาคต:

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