Strona głównaPytania → Czy zmiana kształtu protonu lub...

Czy zmiana kształtu protonu lub innej cząstki jest możliwa?

Pytanie

Pyta karol

Czy zmiana kształtu protonu lub innej cząstki jest możliwa?

Odpowiedź

Odpowiada Mikołaj Misiak

Proton jest stanem związanym kwarków $(u,u,d)$ o najmniejszej możliwej energii. Stany związane mogą zmieniać swój kształt poprzez przechodzenie do stanów wzbudzonych (o wyższej energii), na skutek oddziaływania z otoczeniem (np. absorpcji fotonu). Skoro jednak zdefiniowaliśmy proton jako stan o najniższej energii, to po wzbudzeniu nie będziemy już go nazywali protonem. Przykładowe nazwy stanów związanych kwarków $(u,u,d)$ o wyższych energiach to „cząstka $\Delta^+$” albo rezonans Ropera. Są one cięższe od protonu odpowiednio o około 30% i 50%, gdyż wyższa energia powoduje wzrost masy zgodnie ze wzorem $E = Mc^2$.

Stan związany protonu i elektronu nazywamy atomem wodoru niezależnie od tego, czy jest on w stanie podstawowym (o najniższej energii), czy też w stanie wzbudzonym (o wyższej energii i innym kształcie). W tym przypadku różnice w masach są znikome, na poziomie kilku miliardowych masy stanu podstawowego.

Elektron należy do cząstek, które w chwili obecnej uważamy za fundamentalne. Oznacza to, że w ich przypadku nie mamy żadnych przesłanek doświadczalnych aby twierdzić, że są one stanami związanymi innych cząstek. Wtedy pojęcie „kształt” nie jest w ogóle zdefiniowane. Mówimy, że traktujemy je jak cząstki punktowe.