En realidad es bastante simple (más o menos).
Requisitos previos: las partículas fundamentales llamadas quarks constituyen la mayor parte de la materia bariónica del universo, incluidos los protones y los neutrones. Los dos más frecuentes son el quark up (u) y el quark down (d). Un quark ascendente mide aproximadamente [matemática] 2.4MeV / c ^ 2 [/ matemática] mientras que el quark descendente tiene el doble de masa, [matemática] 4.8MeV / c ^ 2 [/ matemática]. En lugar de la unidad convencional de energía (Joule), los electronvoltios son una forma mucho más apropiada de representar la energía a escala de partículas subatómicas. En consecuencia, la unidad para las masas de partículas es [matemática] eV / c ^ 2 [/ matemática] (equivalencia masa-energía).
El protón es un hadron con dos quarks arriba y uno abajo. Entonces la masa de un protón derivada de Higgs es la suma de las masas de 2 u y d .
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[matemáticas] 2 (2.4) + 4.8 = [/ matemáticas]
[matemáticas] 9.6MeV / c ^ 2 [/ matemáticas]
Por otro lado, el neutrón es un hadron con dos quarks hacia abajo y uno hacia arriba. Por lo tanto, la masa del neutrón derivada de Higgs es 2 d + u .
[matemáticas] 2 (4.8) +2.4 = [/ matemáticas]
[matemáticas] 12MeV / c ^ 2 [/ matemáticas]
La diferencia estructural fundamental entre los dos introduce una pequeña discrepancia de masa, lo que hace que el neutrón sea un poco más pesado.
* La masa derivada de Higgs de una partícula compuesta contribuye muy poco al conjunto. En el caso del protón y el neutrón, los tres quarks en las partículas respectivas son responsables de solo aproximadamente 1/100 de la masa total. Las masas reales del protón y el neutrón, respectivamente, son [matemática] 1.6726219 * 10 [/ matemática] ^ – [matemática] 27 [/ matemática] [matemática] kg [/ matemática] [matemática] (938.2MeV / c ^ 2) [ / matemática] y [matemática] 1.6749 * 10 [/ matemática] ^ – [matemática] 27 [/ matemática] [matemática] kg [/ matemática] [matemática] (939.57MeV / c ^ 2) [/ matemática]. Incluso El concepto de quarks de valencia se dejó sin mencionar para simplificar los fenómenos desordenados y ruidosos. En realidad, los gluones zumban, hay una constante creación-aniquilación de pares de partículas-antipartículas. Caos total.
