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质子质量的奥秘:胶子的能量占主导

科学探索万象经验2023-05-08

根据现代物理学的标准模型,质子是一种强子,也就是由夸克和胶子组成的复合粒子。夸克是一种基本粒子,有六种不同的类型,分别是上夸克、下夸克、奇夸克、粲夸克、底夸克和顶夸克。每种夸克都有不同的电荷、质量和自旋等属性。胶子是一种无质量的玻色子,有八种不同的类型,它们通过强相互作用力将夸克捆绑在一起。

质子是由两个上夸克和一个下夸克组成的,每个上夸克带有2/3单位的正电荷,每个下夸克带有-1/3单位的负电荷,所以质子总共带有一个单位的正电荷。根据测量结果,上夸克和下夸克的静止质量分别为1.67 MeV/c^2和2.16 MeV/c^2,如果把它们加起来,得到5.49 MeV/c^2。但是,这个数字远远小于质子的静止质量938.27 MeV/c^2。也就是说,组成质子的三个夸克只占了质子总质量的0.6%。