โปรตอนคืออะไร?

โปรตอนเป็นอนุภาคย่อยที่พบในนิวเคลียสของอะตอมทั่วไปทั้งหมด สถานที่เดียวที่คุณสามารถค้นหาสสารโดยไม่มีโปรตอนอยู่ในดาวนิวตรอนหรือแกนกลางของเครื่องเร่งอนุภาค โปรตอนมีประจุเป็นบวกซึ่งทำให้ประจุลบเป็นประจุในอิเล็กตรอน ถ้าอะตอมมีความไม่สมดุลของโปรตอนหรือนิวตรอนมันจะไม่เป็นกลางและกลายเป็นอนุภาคที่มีประจุซึ่งเรียกอีกอย่างว่าไอออน

เป็นการยากที่จะตัดสินว่าใครค้นพบโปรตอนอย่างแน่นอน นักวิทยาศาสตร์ตั้งทฤษฎีการมีอยู่ของอนุภาคที่มีประจุบวกหลังจากการค้นพบอิเล็กตรอนโดย JJ Thomson ในปี 1897 Ernest Rutherford มักให้เครดิตกับการค้นพบอย่างไรก็ตามจากการทดลองของเขาในปี 1918

Rutherford ยิงอนุภาคอัลฟ่าซึ่งเป็นนิวเคลียสฮีเลียมโดยไม่มีอิเลคตรอนเข้าไปในก๊าซไนโตรเจน เครื่องตรวจจับของเขาพบว่ามีลักษณะเฉพาะของนิวเคลียสของไฮโดรเจนที่ถูกสร้างขึ้น หลังจากคิดไปครู่หนึ่งเขาก็ตระหนักว่านิวเคลียสไฮโดรเจนเหล่านี้อาจมาจากก๊าซไนโตรเจนเท่านั้น สิ่งนี้นำไปสู่ทฤษฎีที่ว่านิวเคลียสของอะตอมไฮโดรเจนเป็นอนุภาคมูลฐานโปรตอนและโปรตอนสามารถพบได้ในนิวเคลียสของอะตอมทั้งหมด

คุณสมบัติของอะตอมถูกกำหนดโดยจำนวนอิเล็กตรอนนิวตรอนและโปรตอนที่มี อย่างไรก็ตามจำนวนของโปรตอนเป็นตัวแปรที่สำคัญที่สุด ตัวแปรนี้มีความสำคัญมากในความเป็นจริงแล้วจำนวนของโปรตอนในนิวเคลียสของอะตอมเรียกว่าเลขอะตอมและอะตอมจะตั้งชื่อตามจำนวนโปรตอนที่มี

หมายเลขอะตอมเป็นคุณลักษณะที่มีความเกี่ยวข้องมากที่สุดของอะตอม อะตอมที่มีจำนวนอะตอมต่ำนั้นเป็นที่แพร่หลายที่สุดในจักรวาลเพราะเป็นรูปแบบที่ง่ายที่สุด นี่คือสาเหตุที่ไฮโดรเจนและฮีเลียมเป็นองค์ประกอบที่มีมากที่สุดในจักรวาล

ในปี 1955 ค้นพบแฝดชั่วร้ายของโปรตอนคือแอนติโปรตรอน แทนที่จะมีประจุเป็นบวกจะมีประจุลบ เหมือนปฏิสสารทั้งหมดมันจะระเบิดเมื่อสัมผัสกับสสารปกติ

โปรตอนยังเป็นที่ชื่นชอบในหมู่นักฟิสิกส์ทดลองที่ต้องการเร่งความเร็วให้กลายเป็นส่วนสำคัญของความเร็วแสง โปรตอนแบบ Ballistic มีส่วนทำให้เกิดการค้นพบมากมายใน "Particle Zoo" ที่ฟิสิกส์สร้างขึ้นในศตวรรษที่ 20 นิวตรอนโปรตอนนั้นไม่เหมือนกับลูกพี่ลูกน้องของมันซึ่งมีความเสถียรนอกนิวเคลียสของอะตอมทำให้พวกมันมีประโยชน์สำหรับการทดลอง