A massa do próton, massa do próton, é 1.672 621 637 (83) x 10 -27 kg, ou 938.272013 (23) MeV / c2ou 1.007 276 466 77 (10) u (unidades de massa atômica unificadas).
As medições mais precisas da massa do próton vêm de experimentos envolvendo armadilhas de Penning, que são usadas para estudar as propriedades de partículas carregadas estáveis. Basicamente, a partícula em estudo é confinada por uma combinação de campos magnéticos e elétricos em uma câmara evacuada e sua velocidade é reduzida por uma variedade de técnicas, como o resfriamento a laser. Uma vez aprisionado, a proporção massa-carga de um próton, deutério (núcleo de um átomo de deutério), molécula de hidrogênio carregada individualmente, etc., pode ser medida com alta precisão e, a partir deles, a massa estimada do próton.
Seria bom se a massa observada experimentalmente de um próton fosse a mesma que a derivada da teoria. Mas como descobrir qual deve ser a massa de um próton na teoria?
A teoria é a cromodinâmica quântica, ou QCD, para abreviar, e é a forte força equivalente à eletrodinâmica quântica (QED). Como o próton é composto de três quarks - dois acima e um abaixo -, sua massa é a massa desses quarks e a massa da energia de ligação. Este é um cálculo muito difícil de realizar, em parte porque existem muitas maneiras pelas quais os quarks e glúons em um próton interagem, mas os resultados publicados concordam com o experimento em um ou dois por cento.
Mais fundamentalmente, o próton tem massa por causa do bóson de Higgs ... pelo menos, de acordo com o bem-sucedido Modelo Padrão da física de partículas. O único problema é que o bóson de Higgs ainda não foi detectado (o Large Hadron Collider foi construído para encontrar o bóson de Higgs como um objetivo-chave!).
Deseja saber o valor "oficial"? Confira CODATA. E como a massa de prótons se compara à massa do anti-próton? Clique aqui para descobrir! E como determinar a massa de prótons a partir dos primeiros princípios (teóricos)? Este artigo do CNRS explica como.
Mais para explorar, com as histórias da revista Space: Nova estimativa para a massa do bóson de Higgs, as leis da natureza são as mesmas em todos os lugares do universo? aqueles para você começar.
Episódios do elenco de astronomia As forças nucleares fortes e fracas, o grande colisor de hádrons e a busca pelo bóson de Higgs e Inside the Atom fornecerão mais informações sobre a massa de prótons; vê-los!
Fontes:
Newton Pergunte a um Cientista
Wikipedia
