質子或中子的質量是其中的夸克質量之和嗎,如果不是,那ΔM去哪裡了?

宇宙塵埃16888888888

答:質子和中子都是由3個夸克組成,我們去查詢它們的質量,會發現質子和中子的質量,差不多是單個夸克的幾百倍。


其中的差異,是夸克間強相互作用的能量,表現出來的相對論質量,這正是相對論質能統一的體現。



愛因斯坦提出的質能方程指出,質量和能量是統一的,是同一事物的兩面而已。


我們一般說的微觀粒子質量,都是指靜質量,但是在絕大多數情況下,微觀粒子不止擁有靜質量,還有能量帶來的相對論質量,比如:

1、三個夸克組成質子,其中夸克的靜質量不到質子質量的1%,其餘質量是由夸克間的強相互作用帶來的;



2、同一元素,在不同的原子中,因為強相互作用的微小差異,也會造成質子和中子質量的不同;

3、光子的靜止質量為零,但是因為具有能量,所以存在相對論質量;


強相互作用,是四個基本力中最強的,傳遞強相互作用的粒子叫做“膠子”,膠子自相互作用使色場形成弦狀體,稱為通量管,通量管兩端連接的就是夸克。



當夸克相互遠離時,通量管被拉長,需要消耗的能量呈線性增加,當能量強到可以把夸克分開時,注入的能量足以形成新的夸克,於是我們得到了兩對夸克,這就是夸克不能單獨存在的原因,被稱之為“夸克禁閉”。

這樣的例子非常多,在相對論體系下,質量和能量是密不可分的。



艾伯史密斯

如果說物體的質量絕大部分都是虛的,可能很多人都不相信,一個體重150斤的人,如果在粒子的世界計算它的純質量,可能連五斤都不到,如果你手裡正端著一個沉甸甸的東西,實際上它絕大部分的質量都是虛無的。這讓人很不理解,但是在基本粒子的微觀世界中的確是這樣。


我們所見到的物質都是由分子和原子組成,原子由質子,電子、中子組成,其中電子的質量非常小,只相當於質子的萬分之三,可以說是很小了,那麼質子和中子的質量就很大了嗎?是的,說起來是很大的,然而再把質子和中子分開來看,會發現它們的質量竟然也是虛的。

質子和中子都是由3個夸克組成,分別是兩個上夸克和一個下夸克,按道理講,這三個夸克加起來就是質子和中子的質量了,但事實上根本不是,三個曠課加起來的質量,只相當於質子或中子總質量的1%左右。


這是怎麼回事呢?要解答這個問題,就必須要用到愛因斯坦相對論中對質量和能量關係的解釋了,愛因斯坦開創性的認為,物質的質量和能量本來是一回事,也可以說它們是可以相互轉換的,能量不可靜止,靜止之後就沒有了質量,所以光子中微子之類的基本粒子都沒有靜止質量,那麼質子和中子的三個夸克之間怎麼憑空照出了大部分質量呢?其實這正是三個夸克之間相互作用產生的能量的反應。

有人把三個夸克之間的能量稱為膠子,因為它的某種運動而造出了質量,這種質量被稱為相對論質量,說起來它是虛無的,然而它又是是現實存在的,而且造就了物質的絕大部分的質量。


三個夸克之間的產生的力量起自於強相互作用力,是四個基本力中最強的,這也是為啥它能產生那麼多質量的原因吧!


科普大世界

這個問題挺好,雖然質子或者中子是由三個夸克組成,但它們的質量確實不等於夸克質量之和。至於多出來的質量,完美的被愛因斯坦質能方程所詮釋。



這個確實和日常經驗相違背,因為在我們的概念中,總質量=分部質量相加,既然質子由夸克構成,自然它的質量就是三個夸克的質量啊

我們知道質子或者中子,也被稱為強子(就是受強相互作用影響的次原子粒子)。

以質子為例,它的組成部分是三個夸克(兩個上夸克,一個下夸克)


而這三個夸克的質量只有整個質子的7%,那麼剩下的93%質量跑哪去了?

它們都跑到強相互作用那去了,因為夸克之間也需要有力來維持,否則質子早就瓦解了,於是我們稱之為強相互作用(強力)

夸克之間通過相互交換“膠子”來維持強子的存在

。而膠子沒有靜止質量,和光一樣。因此可以認為這些攜帶著純能量的膠子,提供了剩餘93%的質子質量。(因為按照質能方程,質量和能量可以互相轉化,其實也可以說是同一種東西)

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賽先生科普

本題屬於粒子物理。詳情請查讀。大致情況如下:質子質量相當於有400個上夸克的質量。即:p=400u=938MeV。



其中包括:上夸克(u=2.345MeV)、下夸克(d=2u)、高能正電子(e+)、繆介子(μ=45u)、派介子(π0,π+,π-)。中子=質子+高能負電子,即n=p+e-。


其中,夸克、繆子、高能電子可看成費米子,其餘為玻色子。

有人不知細節,不求甚解,把質量與能量混為一談,以為只要有一個質能方程,就可以逢凶化吉遇難成祥了,這心態是可以理解的。


原道童子

質子有兩個上夸克和一個下夸克組成,中子由兩個下夸克和一個上夸克組成,質子帶正電荷,中子不帶電。

質子或中子的質量不是其中夸克質量之和,事實上三個夸克質量之和還不到質子或中子質量的1%呢。那你也許要問,中子或質子剩下的99%質量是哪來的?確切的說,來自於夸克之間,強相互作用力的交換粒子——膠子,通過膠子傳遞強力的過程產生的能量,在質子或中子中體現為質量。

所以,質子或中子的質量很好的體現了能量和質量是可以相互轉換的,能量和質量在本質上是同一的


人擇原理


宇宙譜

“質子質量相當於有400個上夸克的質量。即:p=400u=938MeV”,根據這個描述,這個計算肯定錯誤,標準質子是由十六個中微子構成,標準電子是由十二個中微子構成,他們的質量就是中微子的十六倍和十二倍,但是中微子沒有重力,電子和質子卻有重力,是因為它們結構不同,科學家們在這裡產生了盲點,以為沒有重力就沒有質量。宇宙場粒子光子也是這樣,沒有重力但有質量,所以測來測去測不到。


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