Kuo skiriasi protono masė nuo elektrono masės?


Atsakymas 1:

Yra labai pagrindinis skirtumas tarp elektrono ir protono masės. Pirmas dalykas, kurį reikia atsiminti, yra tai, kad elektronas yra elementarioji dalelė. Kita vertus, protonas yra sudėtinė dalelė, susidedanti iš pagrindinių kvarkų ir gluonų vienetų.

Elektrono masė gaunama susiejant beelektronį elektroną ir Higso lauko nulinės vakuumo tikimybės vertę. Ši jungtis taip pat žinoma kaip „Yukawa“ jungtis.

Higso laukas įgyja nulinę vakuumo tikimybės vertę po to, kai savaime suskaidoma elektros srovės simetrija esant maždaug 100 GeV. Kiekvienos pagrindinės dalelės, tokios kaip elektronas ar kvarkas, masė yra proporcinga jos Yukawa jungties stiprumui.

Žemiau šios energijos elektromagnetizmas ir silpnos branduolinės jėgos yra perduodamos labai skirtingų gabaritų bozonų. Silpna jėga dabar yra labai trumpa. Jį neša 3 labai masyvūs bozonai - W +, W-, Z0 - SU (2) matuoklio nešikliai, kurių kiekvieno masė yra 70 GeV ar daugiau. Kita vertus, elektromagnetizmą vykdo nesuskaičiuojamas U (1) matuoklis, todėl jo diapazonas yra begalinis.

Kvarkas įgyja nedidelę masę per „Yukawa“ jungtį, kai nutrūksta elektros srovės simetrija, tačiau sudėtinė dalelė, pavyzdžiui, protonas, sudaryta iš 3 kvarkų, didžiąją dalį savo masės įgyja iš labai skirtingo reiškinio, turinčio skirtingą jėgą.

2 kvarkų sąveiką tarpininkauja masės neturintis SU (3) bosonas, vadinamas gluonu. Ši jėga vadinama stipria branduoline jėga. Šios jėgos stiprumas iš tikrųjų padidėja, kai padidėja atstumas tarp 2 kvarkų, todėl 2 kvarkams yra energetiškai palanku likti arti vienas kito.

Šis reiškinys dėl stiprios jėgos kvarkus ir klonus uždarys į labai mažą erdvę, kurios spindulys yra maždaug 1 ar 2 femto metrų. Štai iš to ir gaunama didžioji protono dalis. Daugiau nei 99,9% protono masės susidaro iš gimdymo. Iš tikrųjų galima manyti, kad kvarkai yra beveidžiai, nepadarę jokių reikšmingų protono masės pokyčių.

Potenciali gluonų energija sudaro apie 96% protono masės, o likusi dalis gaunama iš kvarkų, judančių klonų „jūroje“, kinetinės energijos.