Proton nedir?

Maddenin temel yapı taşı üzerinde Antik Yunan’dan günümüze gelen tartışmalar, Aristotales zamanından günümüze atom kavramı etrafında dolaşmıştır. Maddeyi oluşturan atomların çekirdek yapısında bulunan Proton, bilimsel olarak “atom altı parçacığı” şeklinde tanımlanan ve atom çekirdeğinin artı yüklü parçacığı şeklinde bilinen bir yapı taşıdır. Atomun yapısında yer alan elektronlardan farklı olan Protonlar, atomun toplam ağırlığını değiştirebilecek kadar yoğun bir kütleye sahiptir. Protonların sahip olduğu kütle, elektronlardan tamamen farklı olarak atom ağırlığının hesaplanmasında toplama dahil edilmektedir.

Evrende bulunan tüm atomların çekirdeğinde yer alan protonların pozitif yükü, 1,6 x 10¹⁹ değerine sahiptir. Protonların sahip olduğu bu elektrik yükü, farklı atomların çekirdeğinde yer alan protonların birbirlerini itmelerine de neden olur. Fakat çekirdekteki bağlı protonlar arasında olan “çekim kuvveti” diğer atom çekirdeğinde yer alan protonların itme kuvvetinden 100 kat daha fazla olduğundan, atomun çekirdeğindeki protonlar birbirlerinden ayrılmazlar. Protonun özellik açısından elektrondan ayrılmasına neden olan kütlesi, yaklaşık olarak elektronun kütlesinden 1800 kat daha fazladır. Ancak tüm bunlara rağmen bilimsel olarak hala nedeni bilinmeyen bir şekilde elektron ile protonun yükü birbiriyle aynıdır yani 1,6 x 10¹⁹‘dur.

Herhangi bir atomdan ya da molekülden bir elektron dahi kopartıldığında kalan tanecik elektronla zıt yük kazanarak, artı yüklenen tanecikler oluşur. Gaz atomlarında ya da moleküllerinde görülen bu durum, artı yüklü iyonların da oluşmasını sağlar. Proton olarak tanımlanan ve atomun çekirdeğinde yer alan bu atom altı parçacık, maddenin temeli olarak kabul edilen atomun bir bileşeni olarak tanımlanmaktadır. Atomun yapısında yer alan protonların yükü atomun elektronları ile eşittir ancak tam tersi işaretlidir. Yük birimi olarak bilinen bu durum protonların artı yük birimine sahip olmasını sağlarken, elektronların da eksi yük birimi ile ifade edilmesine neden olur.

Görülen maddenin oluşmasını sağlayan atomları meydana getiren protonlar, tıpkı son yıllarda popüler olan Cern Deneyi’nde araştırıldığı gibi bir atom altı parçacıktır. Leptonlar ve Kuarklar olarak adlandırılan bu iki grup atom altı parçacık, bilinenler ışığında maddenin en temel parçalarını oluşturmaktadır. Protonlar dışında birçok atom altı parçacık son derece kısa süreler içerisinde ömürlerini tamamladığından, normal şartlar altında gözlemlenmeleri imkansızdır. Cern Deneyi’nde bilimadamları saniyenin milyonlarca birindeki bir anda var olan atom altı parçacıkları üzerine deney yapmaktadır ki bunların en çok bilineni, “Tanrı Parçacığı” olarak da bilinen Higgs Bozonu’dur.