1. Quarks: Los neutrones y los protones están compuestos de partículas más pequeñas llamadas quarks. Los quarks son los componentes fundamentales de los hadrones, que incluyen protones y neutrones. Hay seis tipos de quarks:arriba, abajo, extraño, encantador, superior e inferior. Los protones y los neutrones están formados por diferentes combinaciones de quarks arriba y abajo.
- Un protón está compuesto por dos quarks arriba y un quark abajo, denotados como (uud).
- Un neutrón se compone de un quark arriba y dos quarks abajo, denotados como (udd).
Los electrones, en cambio, son partículas elementales y no están compuestos de partículas más pequeñas. Se consideran partículas puntuales sin estructura interna.
2. Equivalencia masa-energía: Según el principio de equivalencia masa-energía de Einstein (E=mc²), la masa y la energía son equivalentes. La masa de una partícula es una medida de su contenido de energía.
La masa en reposo de un electrón es muy pequeña, aproximadamente 9,109 × 10⁻³¹ kilogramos. Esto se debe a que los electrones tienen un contenido energético muy bajo en comparación con los protones y neutrones. La energía asociada con el movimiento del electrón y las interacciones electromagnéticas es mucho mayor que la energía de su masa en reposo.
Por el contrario, los protones y neutrones tienen una masa en reposo mucho mayor que la de los electrones. Esto se debe a que los quarks que forman los protones y neutrones son más masivos que los electrones. Además, la fuerza nuclear fuerte, que une a los quarks dentro de protones y neutrones, contribuye a su mayor masa.
Comparación de masas:
- Electrón:La masa de un electrón es aproximadamente 9,109 × 10⁻³¹ kilogramos o 1/1836 veces la masa de un protón.
- Protón:La masa de un protón es aproximadamente 1,6726 × 10⁻²⁷ kilogramos.
- Neutrón:La masa de un neutrón es aproximadamente 1,6749 × 10⁻²⁷ kilogramos, ligeramente más pesado que un protón debido a la presencia de un quark down adicional.
En resumen, la mayor masa de neutrones y protones en comparación con los electrones puede atribuirse a la presencia de quarks, los componentes fundamentales de los hadrones, y al principio de equivalencia masa-energía, que relaciona la masa con el contenido de energía.
