โปรตอนมีคุณสมบัติอย่างไร?

โปรตอนเป็นอนุภาคย่อยที่ประกอบกับนิวตรอนซึ่งประกอบรวมด้วยนิวเคลียสหรือส่วนตรงกลางของอะตอม อะตอมที่เหลือประกอบด้วยอิเล็กตรอนที่โคจรรอบนิวเคลียส มากเท่ากับที่โลกโคจรรอบดวงอาทิตย์ โปรตอนสามารถดำรงอยู่ภายนอกอะตอม ในบรรยากาศหรือในอวกาศได้

ในปี 1920 นักฟิสิกส์ Earnest Rutherford ได้ทดลองยืนยันการมีอยู่ของโปรตอนและตั้งชื่อมัน

โปรตอนมีมวลน้อยกว่านิวตรอนในนิวเคลียสเล็กน้อย แต่มีมวลมากกว่าอิเล็กตรอนถึง 1,836 เท่า มวลจริงของโปรตอนคือ 1.6726 x 10^-27 กิโลกรัม ซึ่งเป็นมวลที่น้อยมากจริงๆ สัญลักษณ์ "^-" หมายถึงเลขชี้กำลังลบ ตัวเลขนี้เป็นจุดทศนิยมตามด้วยศูนย์ 26 ตัว ตามด้วยหมายเลข 16726 ในแง่ของประจุไฟฟ้า โปรตอนเป็นบวก

ไม่ใช่อนุภาคพื้นฐาน จริง ๆ แล้วโปรตอนถูกสร้างขึ้นจากอนุภาคขนาดเล็กสามตัวที่เรียกว่าควาร์ก

โปรตอนภายในนิวเคลียสของอะตอมช่วยยึดนิวเคลียสเข้าด้วยกัน พวกเขายังดึงดูดอิเล็กตรอนที่มีประจุลบและให้พวกมันโคจรรอบนิวเคลียส จำนวนโปรตอนในนิวเคลียสของอะตอมเป็นตัวกำหนดองค์ประกอบทางเคมี ตัวเลขนั้นเรียกว่าเลขอะตอม มักใช้ตัวพิมพ์ใหญ่ "Z"

ในเครื่องเร่งอนุภาคขนาดใหญ่ นักฟิสิกส์เร่งโปรตอนให้มีความเร็วสูงมากและบังคับให้ชนกัน สิ่งนี้สร้างน้ำตกของอนุภาคอื่น ๆ ซึ่งนักฟิสิกส์เส้นทางศึกษา ห้องปฏิบัติการฟิสิกส์ของอนุภาค CERN ในสวิตเซอร์แลนด์ชนโปรตอนเพื่อศึกษาโครงสร้างภายในโดยใช้เครื่องเร่งอนุภาคที่เรียกว่า Large Hadron Collider (LHC) อนุภาคเหล่านี้ถูกจำกัดด้วยแม่เหล็กอันทรงพลังที่ทำให้มันเคลื่อนที่ในวงแหวนระยะทาง 27 กิโลเมตรก่อนที่จะชนกัน

การทดลองที่คล้ายคลึงกันนี้มีจุดมุ่งหมายเพื่อสร้างรูปแบบของสสารในช่วงเวลาที่ดำรงอยู่หลังจากบิกแบงขึ้นใหม่

ภายในดวงอาทิตย์และดาวฤกษ์อื่น ๆ ทั้งหมด โปรตอนจะรวมตัวกับโปรตอนอื่น ๆ โดยใช้นิวเคลียร์ฟิวชั่น ฟิวชั่นนี้ต้องใช้อุณหภูมิประมาณ 1 ล้านองศาเซลเซียส อุณหภูมิสูงนี้ทำให้อนุภาคที่เบากว่าสองอนุภาคหลอมรวมเป็นอนุภาคที่สาม มวลของอนุภาคที่สร้างขึ้นนั้นน้อยกว่ามวลของอนุภาคตั้งต้นทั้งสองรวมกัน

Albert Einstein ค้นพบในปี 1905 ว่าสสารและพลังงานสามารถเปลี่ยนจากรูปแบบหนึ่งไปเป็นอีกรูปแบบหนึ่งได้ สิ่งนี้อธิบายว่ามวลที่หายไปที่หายไปในกระบวนการฟิวชันปรากฏเป็นพลังงานที่ดาวปล่อยออกมาได้อย่างไร ดังนั้นการรวมตัวของโปรตอนจึงทำให้ดาวฤกษ์