De unde vine masa corpurilor? 98% din masa noastră provine de la energia din nucleoni

Așa cum am scris și pe TehGeekTive masa nu este nimic altceva decât energie comprimată într-un spațiu bine definit. 98% din masa noastră provine de la energia nucleară tare ce ține la un loc quarcii din interiorul protonilor și neutronilor.

Protonii și neutronii sunt numiți nucleoni ori particule din nucleul atomului. Electronii au masa de 1600 de ori mai mică decât protonii iar majoritatea masei din interiorul protonilor, adică 99%, este dată de energia care ține quarcii la un loc în nucleoni.

Din teoria forței nucleare tari înțelegem că aceasta este de 137 de ori mai puternică decât electromagnetismul, de 1 milion de ori mai puternică decât forța nucleară slabă și de miliarde de miliarde de miliarde de ori mai puternică decât forța gravitațională dintre particulele subatomice.

Cu alte cuvinte, câmpul Higgs, cu bosonul Higgs ca particulă purtătoare, este responsabil de numai 2% din masa obiectelor. Curios lucru să știi că ești 98% energie, nu?

Dr. Don Lincoln de la Fermilab, acceleratorul de particule american ori corespondentul LHC din SUA, ne explică de ce masa noastră stă în acea energie. Einstein a fost primul om care a găsit o corelație între energie și masă prin 1905, la 26 de ani, când a creat formula E= mc^2, a cărei formă completă este E^2= (m*c^2)^2+p^2*C^2.

Așadar, masa noastră nu vine tocmai de la câmpul Higgs, ci este energie concentrată într-un punct. Diferența dintre energie și masă nu există, astfel că masa particulelor este exprimată de către oamenii de știință adesea în măsuri specifice energiei. De exemplu, un proton are masa de 938 MeV/c^2, unde 1 eV se numește electron-volt și are energia de 1.6×10^−19 jouli. Un eV este energia pierdută sau câștigată de un electron atunci când este mutat printr-un câmp cu o diferență de potențial de 1 volt.

Ca idee, multe corespondețe în fizica particulelor se vor folosi de eV ca unitate de măsură. De exemplu, coresponța dintre eV și lungimea de undă este dată de formula:
E (eV) = 1240 ev nm / lambda (nm)

Ori temperatura nativă a unei unde electromagnetice cu o anume energie:
E (eV) = temp K / 11604 K/eV

Sau masa are o corespondență interesantă:
1 eV = 1.783×10^−36 kg

Află despre legătura dintre energie și masă de la Science Asylum:

Află ce energii au loc in interiorul nucleonilor (spoiler alert: gluonii care fac conexiunea dintre quarci; ei nu au masă, dar au energie):