สำหรับประวัติศาสตร์ส่วนใหญ่ของเอกภพ โปรตอนเป็น VIP ซึ่งเป็นอนุภาคที่สำคัญมาก พวกมันก่อตัวขึ้นเพียงเสี้ยววินาทีหลังจากบิ๊กแบง เมื่อจักรวาลเย็นลงมากพอที่อนุภาคที่มีประจุบวกจะกลายเป็นรูปร่าง แต่โปรตอนไม่ได้รับความสนใจจนกระทั่งประมาณ 100 ปีที่แล้ว เมื่อเออร์เนสต์ รัทเทอร์ฟอร์ดทิ้งระเบิดไนโตรเจนด้วยอนุภาคที่ผลิตกัมมันตภาพรังสี ทำลายนิวเคลียสและปล่อยโปรตอน
โปรตอนตัวเดียวร่วมกับอิเล็กตรอนเพียงตัวเดียวประกอบขึ้นเป็นไฮโดรเจน
ซึ่งเป็นองค์ประกอบที่อุดมสมบูรณ์ที่สุดในจักรวาล โปรตอนตั้งแต่หนึ่งตัวขึ้นไปมีอยู่ในนิวเคลียสของทุกอะตอม แต่ละธาตุมีจำนวนโปรตอนไม่ซ้ำกัน ซึ่งแสดงด้วยเลขอะตอมของธาตุ ในแกนกลางของดวงอาทิตย์ การหลอมรวมโปรตอนจะสร้างความร้อนและแสงที่จำเป็นต่อการดำรงชีวิต โปรตอนโลนยังถูกพบเป็นรังสีคอสมิก ซึ่งส่งเสียงหวือหวาผ่านอวกาศด้วยความเร็วเบรกเนค ชนกับชั้นบรรยากาศของโลกและทำให้เกิดอนุภาคอื่นๆ เช่น อิเล็กตรอน มิวออน และนิวตริโน
ในระยะสั้นโปรตอนมีอยู่ทั่วไป แม้แต่การปรับแต่งเล็กน้อยเพื่อความเข้าใจของนักวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับอนุภาคขนาดเล็ก ดังนั้น อาจมีนัยยะที่กว้างไกล ดังนั้นคำถามใด ๆ ที่จู้จี้แม้เพียงเล็กน้อยก็สามารถทำให้นักวิจัยโปรตอนไม่พอใจได้
ความไม่ลงรอยกันสองสามเปอร์เซ็นต์ในการวัดรัศมีของโปรตอนได้ดึงดูดความสนใจอย่างมาก ตัวอย่างเช่น นักวิทยาศาสตร์เห็นพ้องต้องกันเมื่อหลายปีก่อน: รัศมีของโปรตอนอยู่ที่ 0.88 femtometers หรือ 0.88 ล้านในพันล้านของเมตร — ประมาณหนึ่งในล้านล้านของความกว้างของเมล็ดงาดำ
บันไดแห่งสสาร
โปรตอนประกอบขึ้นเป็นส่วนใหญ่ของสสารที่มองเห็นได้ของจักรวาลและมีบทบาทสำคัญในนิวเคลียสของอะตอม แต่โครงสร้างอาคารยังคงเปิดเผยความประหลาดใจ
ส่วนประกอบหลัก
อะตอมประกอบด้วยโปรตอน (สีแดง) และนิวตรอน (สีน้ำเงิน) ล้อมรอบด้วยกลุ่มเมฆอิเล็กตรอน หมายเลขโปรตอนกำหนดองค์ประกอบ
เข้าไปข้างใน
โปรตอนมีควาร์ก “ขึ้น” สองตัวและควาร์ก “ลง” หนึ่งตัว นิวตรอนมีสองดาวน์และหนึ่งขึ้น
ดำน้ำลึก
แต่โปรตอนและนิวตรอนมีมากกว่านั้นมาก ควาร์กกับแอนติควาร์กจะก่อตัวและทำลายล้างรอบๆ ควาร์กที่คงอยู่ทั้งสามอย่างต่อเนื่อง กลูออน (สีเหลือง) จับควาร์กไว้ด้วยกันโดยใช้แรงนิวเคลียร์อย่างแรง ควาร์กมีคุณสมบัติที่เรียกว่า “ประจุสี” ซึ่งแสดงเป็นสีแดง เขียว และน้ำเงิน ซึ่งสัมพันธ์กับกำลังแรง
ภาพทั้งหมด: ซินโครตรอนอิเล็กตรอนเยอรมัน,
ดัดแปลงโดย T. TIBBITTS
แต่ภาพที่เรียบร้อยนั้นถูกพลิกกลับขึ้นภายในเวลาไม่กี่ชั่วโมงในเดือนพฤษภาคม 2010 ที่การประชุมPrecision Physics of Simple Atomic Systemsในเมือง Les Houches ประเทศฝรั่งเศส นักวิทยาศาสตร์สองทีมนำเสนอการวัดแบบใหม่ที่แม่นยำยิ่งขึ้น โดยเปิดเผยสิ่งที่พวกเขาคิดว่าน่าจะเป็นขนาดสุดท้ายของโปรตอน แต่กลับไม่เห็นด้วยประมาณร้อยละ 4 ( SN: 7/31/10, p. 7 ) Jan Bernauer นักฟิสิกส์จาก MIT กล่าวว่า “เราทั้งคู่คาดหวังว่าจะได้ตัวเลขเท่ากัน เราทั้งคู่จึงประหลาดใจ
ด้วยตัวมันเอง การแก้ไขเล็กน้อยของรัศมีของโปรตอนจะไม่ทำให้ฟิสิกส์เปลี่ยนแปลงไป แต่ทั้งๆ ที่มีความพยายามอย่างมาก ทั้งสองกลุ่มก็ไม่สามารถอธิบายได้ว่าทำไมพวกเขาถึงได้ตัวเลขต่างกัน ในขณะที่นักวิจัยได้ขจัดคำอธิบายง่ายๆ เกี่ยวกับทางตัน พวกเขาเริ่มสงสัยว่าความไม่ตรงกันอาจเป็นสัญญาณบ่งชี้แรกของการพังทลายที่อาจทำลายหลักการทางฟิสิกส์ที่ยอมรับได้
ทั้งสองกลุ่มใช้วิธีการต่างๆ ในการเพิ่มขนาดโปรตอน ในการทดลองที่เครื่องเร่งอนุภาค MAMI ในเมืองไมนซ์ ประเทศเยอรมนี Bernauer และเพื่อนร่วมงานประเมินเส้นรอบวงของโปรตอนโดยการวัดว่าวิถีของอิเล็กตรอนถูกเบี่ยงเบนไปเมื่อยิงใส่โปรตอน การทดสอบนั้นพบรัศมีที่คาดไว้ประมาณ 0.88 เฟมโตมิเตอร์ ( SN Online: 12/17/10 )
แต่ทีมที่นำโดยนักฟิสิกส์ Randolf Pohl จากสถาบัน Max Planck Institute of Quantum Optics ในเมือง Garching ประเทศเยอรมนี ได้ใช้วิธีใหม่ที่แม่นยำกว่า นักวิจัยได้สร้างมิวนิกไฮโดรเจน ซึ่งเป็นโปรตอนที่ไม่ได้มาพร้อมกับอิเล็กตรอน แต่เกิดจากลูกพี่ลูกน้องที่หนักกว่า – มิวออน
credit : massiliasantesystem.com maturefolk.com metrocrisisservices.net michaelkorscheapoutlet.com michaelkorsfor.com
