Tại sao neutron nặng hơn proton?

Câu trả lời:

Quark lên và quark xuống hơi khác nhau về khối lượng.

Giải trình:

Câu hỏi này đi sâu vào các lĩnh vực vật lý hạt, nhưng may mắn thay, câu trả lời không quá sâu sắc.

Hạt nhân là thuật ngữ nhóm được sử dụng để chỉ cả hai proton và neutron. Hình trên cho thấy quark thành phần của hai hạt nguyên tử phụ này. Nhưng cái gì là quark?

Quark là những hạt cơ bản, tức là chúng, theo sự hiểu biết tốt nhất của chúng ta, không thể chia cắt. Có sáu loại quark, nhưng tôi sẽ chỉ thảo luận về hai loại trong số đó. Hai quark này là quark 'up' (bạn) và quark 'xuống' (d). Bạn sẽ nhận thấy rằng một nucleon chứa ít nhất 1 quark và ít nhất 1 quark xuống: do đó, danh tính của quark cuối cùng, là thứ quyết định danh tính của chính nucleon.

Sau đó, nó là một hạt nhân sa c điê n được xác định bởi danh tính của các quark cấu thành của nó, và điều này là chính xác, bởi vì các quark lên và xuống có các điện tích khác nhau. Một quark lên có trách nhiệm #+2/3#, trong khi một quark xuống có trách nhiệm #-1/3#. Khi bạn tính tổng các khoản phí của hai kết hợp khác nhau, bạn sẽ tuân thủ các điều sau:

#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 #

Điều này giải thích tại sao điện tích của một proton là +1 trong khi neutron là trung tính.

Người ta không hiểu rõ tại sao một quark lên có khối lượng khác với một quark xuống, nhưng đây sẽ là lời giải thích duy nhất cho lý do tại sao một neutron nặng hơn một proton. Bài viết sau đây cung cấp thông tin theo ngữ cảnh về các quark, có thể được sử dụng để giải thích những khác biệt lớn này trong tương lai:

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