प्रोटॉन रहस्ये. वय आणि आकार अद्याप माहित नाही
प्रोटॉनमध्ये तीन क्वार्क असतात हे सर्वज्ञात आहे. किंबहुना, त्याची रचना अधिक क्लिष्ट आहे (१), आणि क्वार्कला एकत्र बांधणारे ग्लुऑन जोडणे ही बाब संपत नाही. प्रोटॉन हा क्वार्क आणि अँटीक्वार्कचा येणारा आणि जाणारा खरा समुद्र मानला जातो, जो पदार्थाच्या अशा स्थिर कणासाठी विचित्र आहे.
अगदी अलीकडेपर्यंत, प्रोटॉनचा अचूक आकार देखील अज्ञात होता. बर्याच काळापासून, भौतिकशास्त्रज्ञांचे मूल्य 0,877 होते. फेमटोमीटर (fm, जेथे फेमटोमीटर 100 क्विंटिलियन मीटरच्या बरोबरीचे आहे). 2010 मध्ये, एका आंतरराष्ट्रीय संघाने स्वित्झर्लंडमधील पॉल शेरर इन्स्टिट्यूटमध्ये एक नवीन प्रयोग केला आणि त्याला 0,84 fm चे थोडेसे कमी मूल्य मिळाले. 2017 मध्ये, जर्मन भौतिकशास्त्रज्ञांनी, त्यांच्या मोजमापांच्या आधारावर, 0,83 fm च्या प्रोटॉन त्रिज्याची गणना केली आणि मापन त्रुटीच्या अचूकतेसह अपेक्षेनुसार, ते 0,84 मध्ये विदेशी "म्युओनिक हायड्रोजन रॅडिजन" च्या आधारे गणना केलेल्या 2010 fm च्या मूल्याशी संबंधित असेल. ."
दोन वर्षांनंतर, यूएस, युक्रेन, रशिया आणि आर्मेनियामध्ये काम करणार्‍या शास्त्रज्ञांच्या आणखी एका गटाने, ज्यांनी व्हर्जिनियातील जेफरसन लॅबमध्ये PRad टीम तयार केली, त्यांनी मोजमापांची उलटतपासणी केली. इलेक्ट्रॉन्सवर प्रोटॉनच्या विखुरण्याचा नवीन प्रयोग. शास्त्रज्ञांना निकाल मिळाला - 0,831 फेमटोमीटर. यावरील नेचर पेपरच्या लेखकांचा विश्वास नाही की समस्या पूर्णपणे सुटली आहे. हे आपले कणाचे ज्ञान आहे, जो पदार्थाचा "आधार" आहे.
असे आम्ही स्पष्टपणे सांगतो प्रोटॉन - बॅरिऑन्सच्या गटातील एक स्थिर सबटॉमिक कण ज्याचा चार्ज +1 आणि उर्वरित वस्तुमान अंदाजे 1 युनिट आहे. प्रोटॉन आणि न्यूट्रॉन हे न्यूक्लिओन्स आहेत, अणू केंद्रकांचे घटक. दिलेल्या अणूच्या न्यूक्लियसमधील प्रोटॉनची संख्या त्याच्या अणुसंख्येइतकी असते, जी आवर्त सारणीतील घटकांच्या क्रमवारीसाठी आधार आहे. ते प्राथमिक वैश्विक किरणांचे मुख्य घटक आहेत. स्टँडर्ड मॉडेलनुसार, प्रोटॉन हा एक जटिल कण आहे ज्याचे वर्गीकरण हॅड्रॉन, किंवा अधिक अचूकपणे, बॅरिऑन म्हणून केले जाते. तीन क्वार्कने बनलेले आहे - दोन अप “यू” आणि एक डाउन “डी” क्वार्क ग्लुऑनद्वारे प्रसारित केलेल्या मजबूत परस्परसंवादाने बांधलेले आहेत.
नवीनतम प्रायोगिक परिणामांनुसार, जर प्रोटॉनचा क्षय झाला, तर या कणाचे सरासरी आयुष्य 2,1 · 1029 वर्षांपेक्षा जास्त असेल. मानक मॉडेलनुसार, प्रोटॉन, सर्वात हलका बॅरिऑन म्हणून, उत्स्फूर्तपणे क्षय होऊ शकत नाही. न तपासलेले भव्य युनिफाइड सिद्धांत सामान्यतः प्रोटॉनच्या क्षयचे अंदाज लावतात ज्याचे आयुष्य किमान 1 x 1036 वर्षे असते. प्रोटॉन रूपांतरित केले जाऊ शकते, उदाहरणार्थ, इलेक्ट्रॉन कॅप्चर प्रक्रियेत. ही प्रक्रिया उत्स्फूर्तपणे होत नाही, परंतु केवळ परिणामी अतिरिक्त ऊर्जा प्रदान करा. ही प्रक्रिया उलट करता येण्यासारखी आहे. उदाहरणार्थ, विभाजन करताना बीटा न्यूट्रॉन प्रोटॉनमध्ये बदलते. मुक्त न्यूट्रॉन उत्स्फूर्तपणे क्षय पावतात (जीवनभर सुमारे 15 मिनिटे), प्रोटॉन बनतात.
अलीकडे, प्रयोगांनी दर्शविले आहे की प्रोटॉन आणि त्यांचे शेजारी अणूच्या केंद्रकाच्या आत असतात. न्यूट्रॉन ते असायला हवे पेक्षा खूप मोठे दिसते. भौतिकशास्त्रज्ञांनी या घटनेचे स्पष्टीकरण देण्याचा प्रयत्न करीत दोन प्रतिस्पर्धी सिद्धांत आणले आहेत आणि प्रत्येकाच्या समर्थकांचा विश्वास आहे की दुसरा चुकीचा आहे. काही कारणास्तव, जड न्यूक्लियसमधील प्रोटॉन आणि न्यूट्रॉन असे वागतात की ते न्यूक्लियसच्या बाहेर असताना त्यापेक्षा खूप मोठे आहेत. शास्त्रज्ञांनी याला युरोपियन म्युऑन कोलॅबोरेशनचा EMC प्रभाव म्हणतात, ज्या गटाने चुकून त्याचा शोध लावला. हे विद्यमान असलेल्यांचे उल्लंघन आहे.
संशोधकांनी असे सुचवले आहे की न्यूक्लिओन्स बनवणारे क्वार्क इतर प्रोटॉन आणि न्यूट्रॉनच्या क्वार्कशी संवाद साधतात, ज्यामुळे कण वेगळे करणाऱ्या भिंती नष्ट होतात. क्वार्क जे एक बनतात प्रोटॉन i क्वार्क दुसरा प्रोटॉन तयार करून, ते त्याच ठिकाणी व्यापू लागतात. यामुळे प्रोटॉन (किंवा न्यूट्रॉन) ताणले जातात आणि अस्पष्ट होतात. ते फारच कमी कालावधीत खूप मजबूत वाढतात. तथापि, सर्व भौतिकशास्त्रज्ञ इंद्रियगोचरच्या या वर्णनाशी सहमत नाहीत. त्यामुळे असे दिसते की अणू केंद्रकातील प्रोटॉनचे सामाजिक जीवन त्याच्या वय आणि आकारापेक्षा कमी रहस्यमय नाही.
