1

المرجع الالكتروني للمعلوماتية

تاريخ الفيزياء

علماء الفيزياء

الفيزياء الكلاسيكية

الميكانيك

الديناميكا الحرارية

الكهربائية والمغناطيسية

الكهربائية

المغناطيسية

الكهرومغناطيسية

علم البصريات

تاريخ علم البصريات

الضوء

مواضيع عامة في علم البصريات

الصوت

الفيزياء الحديثة

النظرية النسبية

النظرية النسبية الخاصة

النظرية النسبية العامة

مواضيع عامة في النظرية النسبية

ميكانيكا الكم

الفيزياء الذرية

الفيزياء الجزيئية

الفيزياء النووية

مواضيع عامة في الفيزياء النووية

النشاط الاشعاعي

فيزياء الحالة الصلبة

الموصلات

أشباه الموصلات

العوازل

مواضيع عامة في الفيزياء الصلبة

فيزياء الجوامد

الليزر

أنواع الليزر

بعض تطبيقات الليزر

مواضيع عامة في الليزر

علم الفلك

تاريخ وعلماء علم الفلك

الثقوب السوداء

المجموعة الشمسية

الشمس

كوكب عطارد

كوكب الزهرة

كوكب الأرض

كوكب المريخ

كوكب المشتري

كوكب زحل

كوكب أورانوس

كوكب نبتون

كوكب بلوتو

القمر

كواكب ومواضيع اخرى

مواضيع عامة في علم الفلك

النجوم

البلازما

الألكترونيات

خواص المادة

الطاقة البديلة

الطاقة الشمسية

مواضيع عامة في الطاقة البديلة

المد والجزر

فيزياء الجسيمات

الفيزياء والعلوم الأخرى

الفيزياء الكيميائية

الفيزياء الرياضية

الفيزياء الحيوية

الفيزياء العامة

مواضيع عامة في الفيزياء

تجارب فيزيائية

مصطلحات وتعاريف فيزيائية

وحدات القياس الفيزيائية

طرائف الفيزياء

مواضيع اخرى

علم الفيزياء : مواضيع عامة في الفيزياء : طرائف الفيزياء :

Proton Mass

المؤلف:  Franklin Potter and Christopher Jargodzki

المصدر:  Mad about Modern Physics

الجزء والصفحة:  p 103

6-11-2016

335

Proton Mass

Kate sees that the chart of the fundamental leptons and quarks shows that the up and down quark masses are ~ 5 MeV/c2 each. Yet the proton, which is composed of two up quarks and one down quark as the combination uud, has an enormous mass of 938 MeV/c2. She asks why there is such a large mass difference between constituents and the final product.

Answer

Quantum chromodynamics describes the interactions of the quarks. The up and down quark masses are listed as ~ 5 MeV/c2 each. However, these “current” quarks are not what is meant by having them confined inside a proton by the color fields. Instead one must use the effective mass the “constituent” mass which accounts for this confinement and which can be estimated from the Heisenberg uncertainty principle. Since δxδpx ≥ h/4π, and each quark is confined within the proton radius of about one Fermi, we estimate δpx ~ 100 MeV. In three dimensions, the total  MeV/c2. So at least 510 MeV/c2 of the proton mass is to be associated with the “constituent” mass of the three quarks within the proton. The remainder is the energy contributions of the gluons holding the proton together.

Most of the properties of protons, except the spin, seem to be determined by these three “valence quarks,” much like the valence electrons determine the important chemical properties of atoms. However, when the proton’s innards are probed more energetically, more structure is found, up to four or five more particles, called “virtual quarks.” In addition, up to 30 gluons can be detected. The proton is revealing its inner sanctum to investigators, and the view is becoming quite interesting. Quarks, antiquarks, and gluons can be said to form a thick “soup” inside the proton, and theoretical and experimental physicists are working together to figure out the recipe.

Today we know that the three valence quarks cannot alone account for the proton’s spin. The whole “sea” of quarks, antiquarks, and gluons each possess spin, so one must first determine the contribution made by each individual member of this seething mass. The results so far suggest that the sea of quarks makes a minimal contribution to the overall spin of a nucleon!

EN

تصفح الموقع بالشكل العمودي