प्रोटॉन रहस्य. उम्र और आकार अभी तक ज्ञात नहीं है
यह सर्वविदित है कि एक प्रोटॉन में तीन क्वार्क होते हैं। वास्तव में, इसकी संरचना अधिक जटिल है (1), और क्वार्क को एक साथ बांधने के लिए ग्लूऑन जोड़ना मामले का अंत नहीं है। प्रोटॉन को आने-जाने वाले क्वार्कों और एंटी-क्वार्कों का एक वास्तविक समुद्र माना जाता है, जो पदार्थ के ऐसे स्थिर कण के लिए अजीब है।
हाल तक, प्रोटॉन का सटीक आकार भी अज्ञात था। लंबे समय तक, भौतिकविदों का मान 0,877 था। फेमटोमीटर (एफएम, जहां फेम्टोमीटर 100 क्विंटिलियनवें मीटर के बराबर है)। 2010 में, एक अंतरराष्ट्रीय टीम ने स्विट्जरलैंड में पॉल शेरर इंस्टीट्यूट में एक नया प्रयोग किया और 0,84 एफएम का थोड़ा कम मूल्य प्राप्त किया। 2017 में, जर्मन भौतिकविदों ने अपने माप के आधार पर, प्रोटॉन त्रिज्या की गणना 0,83 एफएम की थी और, जैसा कि माप त्रुटि की सटीकता के साथ अपेक्षित था, यह 0,84 एफएम के मूल्य के अनुरूप होगा, जिसकी गणना 2010 में विदेशी "म्यूओनिक" के आधार पर की गई थी। हाइड्रोजन विकिरण।"
दो साल बाद, संयुक्त राज्य अमेरिका, यूक्रेन, रूस और आर्मेनिया में काम करने वाले वैज्ञानिकों के एक अन्य समूह ने वर्जीनिया में जेफरसन प्रयोगशाला में पीआरएडी टीम का गठन करते हुए मापों की दोबारा जांच की। प्रोटॉन-इलेक्ट्रॉन प्रकीर्णन पर नया प्रयोग. वैज्ञानिकों को नतीजा मिला - 0,831 फेम्टोमीटर। इस पर नेचर पेपर के लेखकों का मानना है कि समस्या पूरी तरह से हल नहीं हुई है। यह कण का हमारा ज्ञान है, जो पदार्थ का "आधार" है।
हम निश्चित रूप से ऐसा कहते हैं प्रोटोन - बैरियनों के समूह से +1 के आवेश और लगभग 1 इकाई के विश्राम द्रव्यमान वाला एक स्थिर उपपरमाण्विक कण। प्रोटॉन और न्यूट्रॉन न्यूक्लियॉन, परमाणु नाभिक के तत्व हैं। किसी दिए गए परमाणु के नाभिक में प्रोटॉन की संख्या उसके परमाणु क्रमांक के बराबर होती है, जो आवर्त सारणी में तत्वों के क्रम का आधार है। वे प्राथमिक ब्रह्मांडीय किरणों के मुख्य घटक हैं। मानक मॉडल के अनुसार, एक प्रोटॉन एक जटिल कण है जिसे हैड्रॉन, या अधिक सटीक रूप से, बेरिऑन के रूप में वर्गीकृत किया गया है। तीन क्वार्क से मिलकर बनता है - दो अप "यू" और एक डाउन "डी" क्वार्क ग्लून्स द्वारा प्रेषित मजबूत बातचीत से बंधे हैं।
नवीनतम प्रायोगिक परिणामों के अनुसार, यदि एक प्रोटॉन का क्षय होता है, तो इस कण का औसत जीवनकाल 2,1 1029 वर्ष से अधिक हो जाता है। मानक मॉडल के अनुसार, प्रोटॉन, सबसे हल्के बेरियन के रूप में, अनायास क्षय नहीं हो सकता। परीक्षण न किए गए भव्य एकीकृत सिद्धांत आम तौर पर कम से कम 1 × 1036 वर्षों के जीवनकाल के साथ प्रोटॉन क्षय की भविष्यवाणी करते हैं। उदाहरण के लिए, इलेक्ट्रॉन कैप्चर की प्रक्रिया के माध्यम से प्रोटॉन को रूपांतरित किया जा सकता है। यह प्रक्रिया अनायास नहीं, बल्कि परिणाम स्वरूप ही घटित होती है अतिरिक्त ऊर्जा प्रदान करें. यह प्रक्रिया प्रतिवर्ती है. उदाहरण के लिए, ब्रेकअप करते समय बीटा न्यूट्रॉन एक प्रोटोन में बदल जाता है. मुक्त न्यूट्रॉन स्वतःस्फूर्त रूप से क्षय होते हैं (जीवनकाल लगभग 15 मिनट), जिससे एक प्रोटॉन बनता है।
हाल ही में, प्रयोगों से पता चला है कि प्रोटॉन और उनके पड़ोसी एक परमाणु के नाभिक के अंदर स्थित होते हैं। न्यूट्रॉन का वे जितने होने चाहिए उससे कहीं अधिक बड़े प्रतीत होते हैं। भौतिकविदों ने घटना को समझाने की कोशिश करने के लिए दो प्रतिस्पर्धी सिद्धांत बनाए हैं, और प्रत्येक के समर्थकों का मानना है कि दूसरा गलत है। किसी कारण से, भारी नाभिक के अंदर प्रोटॉन और न्यूट्रॉन ऐसा व्यवहार करते हैं जैसे कि जब वे नाभिक के बाहर थे तब की तुलना में वे बहुत बड़े थे। वैज्ञानिक इसे यूरोपीय म्यूऑन सहयोग का ईएमसी प्रभाव कहते हैं, जिस समूह ने गलती से इसकी खोज की थी। यह मौजूदा का उल्लंघन है.
शोधकर्ताओं का अनुमान है कि न्यूक्लियॉन बनाने वाले क्वार्क अन्य प्रोटॉन और न्यूट्रॉन से अन्य क्वार्क के साथ बातचीत करते हैं, जिससे कणों को अलग करने वाली दीवारें नष्ट हो जाती हैं। क्वार्क एक बनाते हैं प्रोटोन i क्वार्क एक और प्रोटॉन बनाकर वे उसी स्थान पर कब्ज़ा करना शुरू कर देते हैं। इससे प्रोटॉन (या न्यूट्रॉन) खिंचने और धुंधले होने लगते हैं। वे बहुत कम समय में ही बहुत अधिक विकसित हो जाते हैं। हालाँकि, सभी भौतिक विज्ञानी घटना के इस विवरण से सहमत नहीं हैं। तो ऐसा लगता है कि परमाणु नाभिक में एक प्रोटॉन का सामाजिक जीवन उसकी उम्र और आकार से कम रहस्यमय नहीं है।
