Почему электрон не падает в ядро?
Электрон в атоме описывается квантовым состоянием, а не классической орбитой. Сильная локализация увеличивает неопределённость импульса и кинетическую энергию. В основном состоянии достигается минимум полной энергии: ниже перейти уже некуда. Стационарное состояние не излучает непрерывно; свет поглощается или испускается при переходах между уровнями.
DOE · квантовая механика ↗Как ядро удерживается, если протоны отталкиваются?
Между нуклонами действует остаточное сильное взаимодействие — результат КХД, которую на ядерном уровне можно описывать, в частности, обменом мезонами. На подходящих расстояниях притяжение может превысить электрическое отталкивание протонов. Нейтроны участвуют в этой связи без добавления электрического заряда; устойчивость зависит от всего квантового состояния и соотношения N/Z. Ядро не является неподвижной кучкой шаров.
DOE · атомные ядра ↗От чего именно зависит масса кварка?
В Стандартной модели — от юкавской связи с полем Хиггса и вакуумного значения поля. Почему связи разных ароматов имеют именно наблюдаемые значения, теория не объясняет: это измеряемые параметры. Из-за квантовых поправок численное значение «бегущей массы» зависит также от схемы и масштаба μ, на котором его задают. Это не означает, что нагревание обычно делает кварк тяжелее. Эффективная масса кварка в модели адрона — ещё одна, иная величина.
PDG · определения масс кварков ↗Что такое цвет, глюоны и конфайнмент?
«Красный», «зелёный» и «синий» — названия цветовых зарядов КХД, а не видимые цвета. Глюоны переносят цветовой заряд и взаимодействуют друг с другом. Нуклон в целом — цветовой синглет. Из него нельзя просто вытащить одиночный свободный кварк: при достаточно большой энергии образуются новые адроны. Это конфайнмент. Оттенки в нашей схеме обозначают типы частиц, а не цветовые заряды.
DOE · кварки и глюоны ↗Чем протон отличается от нейтрона?
Протон: uud, заряд +e. Нейтрон: udd, заряд 0. Оба имеют спин ½; он возникает из вкладов кварков, глюонов и их углового момента, а не просто из трёх нарисованных стрелок. Нейтрон примерно на 1,293 МэВ/c² тяжелее. Разница связана с различием масс u/d и электромагнитными эффектами; её нельзя получить только заменой одного табличного u на d.
n → p + e⁻ + ν̄e
В свободном нейтроне слабое взаимодействие может превратить d в u. Электрон и антинейтрино образуются при распаде — они не хранились внутри нейтрона. В устойчивом ядре такой распад может быть энергетически запрещён.
PDG · кварковая модель ↗Какие части модели условны?
Это интерактивная учебная визуализация, а не численное решение квантовой хромодинамики или уравнения Шрёдингера. Размеры, позиции, движения, светящиеся связи и границы частиц условны. Облако — иллюстрация вероятностного распределения; для гелия оно не учитывает точно корреляции двух электронов. Три крупные точки показывают валентный состав; настоящий нуклон содержит также глюонное поле и кварк-антикварковое море.
Масса покоя отличается от веса в гравитационном поле. МэВ/c² — единица массы: 1 МэВ/c² ≈ 1,783 × 10⁻³⁰ кг. При нагреве или возбуждении может увеличиться энергия и масса целой системы, а не только масса отдельного кварка.