Почему в этом вопросе викторины говорится, что протоны и электроны не объединяются в нейтроны?

Я это где-то читал:

Где находятся протоны и электроны в нейтронной звезде? Когда формируется нейтронная звезда, большинство протонов и электронов объединяются, образуя нейтроны.

Но в викторине правда/ложь я увидел вопрос

Нейтрон образуется при соединении электрона и протона, поэтому он нейтрален.

но ответ был ложным. Почему они не противоречат друг другу?

Непонятно, какой вопрос вы задаете. Название вашего вопроса? Или вы хотите знать правильное уравнение реакции образования нейтронов в нейтронной звезде? Или что-то другое.
Я хочу знать правильное уравнение реакции образования нейтрона в нейтронной звезде.
При нормальных условиях, когда протон и электрон соединяются, получается атом водорода. Только в экстремальных условиях вы получаете что-то еще вроде нейтрона. Поэтому важно указать условия вопроса.

Ответы (2)

Вы спрашиваете о двух разных явлениях. Разница между ними тонкая, и я думаю, что во втором вопросе, который вы цитируете, отсутствует некоторый контекст, что делает вещи более запутанными, чем они должны быть.

Когда формируется нейтронная звезда, большинство протонов и электронов объединяются, образуя нейтроны.

Это в основном правильно. Этот процесс известен как «электронный захват», и полная реакция

п + е − → н + ν е

Другая частица в конечном состоянии (обозначенная nu ) — нейтрино . Нейтрино — это незаряженная электроноподобная частица с очень малой массой , точно так же, как нейтроны и протоны — это разные зарядовые состояния частиц одного и того же типа . Насколько нам известно, в физике количество электроноподобных «лептонов» и количество протоноподобных «барионов» не меняется ни в одном физическом процессе. Нейтрино играют важную роль в динамике звездных коллапсов, при которых образуются нейтронные звезды, но некоторые авторы, которые пишут очень элементарные объяснения нейтронных звезд, не включают нейтрино в свои описания. У этого подхода есть свои преимущества и недостатки; ваша путаница здесь - один из недостатков.

Нейтрон образуется при соединении электрона и протона, поэтому он нейтрален: правда или ложь? Ответ: ложь

Это в корне ошибочный вопрос типа «верно-ложно», потому что в нем одновременно делается несколько утверждений, некоторые из которых верны. Вопрос, который я ожидал найти здесь, исходя из названия вашего вопроса, был больше похож на

Нейтрон — это электрон и протон, которые каким-то образом «слиплись». (Ответ: ложь)

У нас есть другое название для электрона и протона, которые полупостоянно «слипаются», и динамика этой системы сильно отличается от динамики нейтрона.

Когда вы в обычной жизни «комбинируете вместе» макроскопические объекты, вещи, которые вы комбинировали, все равно каким-то образом присутствуют в комбинации. Но в физике элементарных частиц ситуация иная. Процесс захвата электрона, о котором мы здесь говорим, коренным образом изменяет как барионную, так и лептонную части системы. В той мере, в какой нейтрон ведет себя как составная частица, он ведет себя так, как будто состоит из кварков .

Так откуда же берутся нейтрино, чтобы облегчить захват электронов? У меня сложилось впечатление, что это практически безмассовые частицы, которые могут путешествовать по целым планетам, ни с чем не взаимодействуя; как получить протоны, захватывающие целую звезду, когда они распадаются на нейтронную звезду?
@MasonWheeler: нейтрино указано как продукт, а не реагент.
...ой. Хорошо, это имеет больше смысла.
@MasonWheeler, хотя существует процесс, обычно называемый «обратным бета-распадом», когда протон «захватывает» антинейтрино и превращается в нейтрон, испуская позитрон (антиэлектрон). Повсюду свистят нейтрино, поэтому они всегда доступны для таких реакций.
@thegreatemu Отчасти правда. У большинства фоновых нейтрино недостаточно энергии для обратного бета-распада. Это предмет бурного обсуждения в сообществе по обнаружению нейтрино.
Я бы сказал, что дейтерий и тритий могут соединяться, образуя гелий. Это не правильная формулировка?
@immibis Я бы сказал, что дейтрон и тритон могут объединяться, образуя ядро ​​гелия и свободный нейтрон.
Вопрос об истинности и ложности был взят из моей первой научной книги, и гид ответил на него неверно. Это было корнем всей путаницы.
Что делает утверждение ложным? Отсутствие упоминания о нейтрино или тот факт, что не все существующие нейтроны образовались таким образом? Я бы сказал, что утверждение странное, но по сути верное; заряд сохраняется и 1 - 1 = 0.
«Насколько нам известно, в физике количество электроноподобных «лептонов» и количество протоноподобных «барионов» не меняется ни в каком физическом процессе» — или, если быть педантичным, лептонное число не меняется. т изменилось. Антинейтрино считаются как -1 по отношению к лептонному числу. Так, например, протон -> нейтрон + позитрон + нейтрино сохраняет лептонное число, но кто-то, наивно читающий, что число лептонов не меняется, может не понять, что это возможно. Конечно, если вы знаете электрон + позитрон -> фотон, то вы можете понять это, если вам случится подумать об этом :-)
@JollyJoker: я думаю, что отсутствие нейтрино делает его ложным в контексте разговоров о взаимодействии частиц. Во взаимодействии частиц упускать продукт почти так же плохо, как упускать входные данные (потому что, конечно, есть взаимодействие соответствия, при котором нет недостающих выходных данных, но вы упустили входную античастицу, и тогда кто знает, что вы речь идет). Также не нормально просто сказать, что «нейтрон образуется из чрезвычайно высокоэнергетического электрона», и не учитывать выходной антипротон! Но в надлежащем контексте, да, утверждение было бы достаточно верным , чтобы пройти.
... Я также не думаю, что задавший вопрос намеревался сделать это основанием для ложности. Я не уверен, что они имели в виду в качестве оснований, но, как и Роб, я подозреваю, что это потому, что они не имели в виду «объединить вместе» для обозначения слабого взаимодействия частиц, они имели в виду, что это означает «формировать систему, содержащую протон и электрон». Или, может быть, это неверно на том основании, что причина, по которой нейтрон нейтрален, не «из-за» протона + электрона, а «из-за» верхних + нижних + нижних кварков. Это плохой вопрос, "потому что" спрашивающий не дал ясного ответа :-)
@SteveJessop «Нейтрон образуется из электрона и протона, объединяющихся вместе», тогда неверно, но «Нейтрон образуется из электрона и протона, объединяющихся вместе (также образующих нейтрино, но это не имеет значения здесь)» будет правдой? :)
@JollyJoker: в основном, да, при условии, что нейтрино здесь не имеет значения!
@SteveJessop Re: «не думайте, что задающий вопрос намеревался стать основанием» Хорошо, я неправильно истолковал ваш комментарий

То, что протоны и электроны объединяются в нейтроны, не совсем миф, но это не совсем точно. Протон и электрон могут реагировать с образованием нейтрона, но нейтрон — это не просто составная частица, состоящая из протона, присоединенного к электрону.

Протоны и нейтроны — адроны, а значит, состоят из кварков . У протона 2 верхних и 1 нижний кварк, у нейтрона 1 верхний и 2 нижних кварка. Кварки связаны вместе глюонами (и кучей виртуальных кварков, но пока не беспокойтесь о них). Адроны, состоящие из 3 (или большего нечетного числа) кварков, также известны как барионы.

Когда протон и электрон реагируют, верхний кварк в протоне превращается в нижний кварк, а электрон превращается в нейтрино . Этот процесс опосредован Вт + бозон. Я не могу найти хорошую схему этого точного процесса, но вот схема из Википедии тесно связанного процесса: распада нейтрона на протон, электрон и антинейтрино.

распад нейтрона

Диаграмма реакции протон + электрон очень похожа, только направление времени поменяйте местами. Вт − к Вт + , а антинейтрино в нейтрино.

Разве при симметрии СРТ эти две диаграммы не являются одной и той же диаграммой?
@Yakk Действительно! Вот почему я счел уместным опубликовать это изображение.
Почему в этом вопросе викторины говорится, что протоны и электроны не объединяются в нейтроны?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v