Hvad er en proton?
En proton er en subatomær partikel, der findes i kernen i alle konventionelle atomer. Det eneste sted, du kan finde stof uden protoner, er i en neutronstjerne eller kernen i kraftige partikelacceleratorer. Protonen har en positiv ladning, der afbalancerer den negative ladning i atomer, elektroner. Hvis et atom har en ubalance af protoner eller neutroner, er det ikke længere neutralt og bliver en ladet partikel, også kendt som en ion.
Det er vanskeligt at afgøre, hvem der nøjagtigt opdagede protonen. Forskere teoretiserede eksistensen af positivt ladede partikler efter opdagelsen af elektronet af JJ Thomson i 1897. Ernest Rutherford krediteres ofte opdagelsen dog baseret på hans eksperimenter i 1918.
Rutherford fyrede alfapartikler, som i det væsentlige er heliumkerner uden elektroner, til en nitrogengas. Hans detektorer fandt den karakteristiske signatur for brintkerner, der blev produceret. Efter at have tænkt over det i et stykke tid, indså han, at disse brintkerner kun kunne komme fra nitrogengassen. Dette førte til teorien om, at kernen i et hydrogenatom var en elementær partikel, protonen, og at protoner kunne findes i kerne i alle atomer.
Atomernes egenskaber er defineret af antallet af elektroner, neutroner og protoner, de har. Antallet af protoner er imidlertid den mest betydningsfulde variabel. Denne variabel er faktisk så betydningsfuld, at antallet af protoner i kernen i et atom omtales som atomnummeret, og atomer benævnes baseret på antallet af protoner, de har.
Atomnummeret er det mest fysisk relevante træk ved et atom. Atomer med lave atomnumre er de mest udbredte i universet, fordi de er de nemmeste at danne. Dette er grunden til, at brint og helium er de mest rigelige elementer i universet.
I 1955 blev protonens onde tvilling, antiproton, opdaget. I stedet for at have en positiv opladning har den en negativ. Som alle antimaterie eksploderer det ved kontakt med normal stof.
Protoner er også en favorit blandt eksperimentelle fysikere, der kan lide at fremskynde dem til betydelige fraktioner af lysets hastighed. Ballistiske protoner er ansvarlige for en masse opdagelser i den enorme "Particle Zoo", som det 20. århundredes fysik genererede. I modsætning til deres kusiner, neutroner, er protoner stabile uden for en atomkerne, hvilket gør dem nyttige til forsøgsformål.