Vad är en Proton?
En proton är en subatomär partikel som finns i kärnan i alla konventionella atomer. Det enda stället du kan hitta materia utan protoner är i en neutronstjärna eller kärnan i kraftfulla partikelacceleratorer. Protonen har en positiv laddning, som balanserar den negativa laddningen i atomer, elektroner. Om en atom har en obalans av protoner eller neutroner är den inte längre neutral och blir en laddad partikel, även känd som en jon.
Det är svårt att avgöra vem som exakt upptäckte protonen. Forskare teoretiserade existensen av positivt laddade partiklar efter upptäckten av elektronen av JJ Thomson 1897. Ernest Rutherford krediteras ofta upptäckten, dock baserad på hans experiment 1918.
Rutherford fyrade alfapartiklar, som i huvudsak är heliumkärnor utan elektroner, till en kvävgas. Hans detektorer fann den karakteristiska signaturen för vätekärnor som produceras. Efter att ha tänkt på det ett tag insåg han att dessa vätekärnor bara kunde komma från kvävgas. Detta ledde till teorin att kärnan i en väteatom var en elementär partikel, protonen, och att protoner kunde hittas i kärnorna i alla atomer.
Atomernas egenskaper definieras av antalet elektroner, neutroner och protoner som de har. Antalet protoner är dock den viktigaste variabeln. Denna variabel är faktiskt så betydelsefull att antalet protoner i en atomkärna kallas atomantalet, och atomer benämns baserat på antalet protoner som de har.
Atomnumret är den mest fysiskt relevanta egenskapen hos en atom. Atomer med låga atomantal är de vanligaste i universum, eftersom de är de lättaste att bilda. Det är därför väte och helium är de vanligaste elementen i universum.
1955 upptäcktes protonens onda tvilling, antiproton. Istället för att ha en positiv laddning har den en negativ. Liksom alla antimatter exploderar det vid kontakt med normal materia.
Protoner är också en favorit bland experimentella fysiker som gillar att påskynda dem till betydande bråk på ljusets hastighet. Ballistiska protoner är ansvariga för många upptäckter i den enorma "Particle Zoo" som 1900-talets fysik genererade. Till skillnad från deras kusiner, neutroner, är protoner stabila utanför en atomkärna, vilket gör dem användbara för experimentändamål.