為什么質(zhì)子的電荷不會(huì)轉(zhuǎn)移到原子核中的中子？

解答動(dòng)態(tài)

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  A質(zhì)子可以通過(guò)一種叫做“π介子交換”的過(guò)程與中子交換電荷；。在這個(gè)過(guò)程中，夸克含量為$uud$的質(zhì)子向中子$udd$發(fā)送一個(gè)正π介子$u\bar2q2fa3w$。反自身湮滅了中子中的一個(gè)下夸克，加上一個(gè)上夸克，把中子變成了$uud$，一個(gè)質(zhì)子。但是質(zhì)子怎么了？通過(guò)發(fā)射一個(gè)上夸克并產(chǎn)生一個(gè)下反下夸克對(duì)，它就剩下$udd$；它現(xiàn)在是一個(gè)中子。
  所以即使它們交換電荷，在交換結(jié)束時(shí)，你總是剩下一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)中子。
  
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  質(zhì)子的電荷不會(huì)轉(zhuǎn)移到中子，因?yàn)橘|(zhì)子是帶電粒子。
  例如，當(dāng)我們把兩個(gè)+10C和+20C的物體放在一起，然后把它們分開(kāi)，每一個(gè)物體都獲得+15C的電荷。
  這是因?yàn)?C的電子凈值（也是帶電粒子——盡管與質(zhì)子的電荷相反）從+10C物體移動(dòng)到+20C物體。（這并不總是發(fā)生；只有在物體之間有足夠的導(dǎo)電性時(shí)）
  質(zhì)子和中子不會(huì)發(fā)生這種情況，因?yàn)橘|(zhì)子是帶電粒子。為了只轉(zhuǎn)移一部分電荷，你必須把質(zhì)子拆開(kāi)…但那樣你就沒(méi)有質(zhì)子了。（即使你把質(zhì)子分解了，你也不能得到分?jǐn)?shù)電荷。沒(méi)有一個(gè)穩(wěn)定的粒子的電荷不是電子電荷的倍數(shù)——如果你算“零”的話。）此外，分解質(zhì)子需要的能量比你的情況下要多得多，所以它不會(huì)發(fā)生。所以這種情況很少發(fā)生，見(jiàn)薛西斯的答案，
  電荷轉(zhuǎn)移是因?yàn)閹щ娏Ｗ釉谥車(chē)�移�?dòng)，或者帶電粒子在周?chē)�移�?dòng)是因?yàn)殡姾稍谝苿?dòng)。不管你怎么看，都有一個(gè)最小的電荷，除非我們發(fā)現(xiàn)新的粒子，否則無(wú)法將它進(jìn)一步分開(kāi)。例如，當(dāng)我們把兩個(gè)+10C和+20C的物體放在一起，然后把它們分開(kāi)時(shí)，每個(gè)物體都會(huì)得到+15C的電荷。這并不總是正確的。只有當(dāng)物體是導(dǎo)體時(shí)才是真的。如果物體不是導(dǎo)體，那么當(dāng)它們分開(kāi)時(shí)，它們將各自保留原來(lái)的電荷。
  為什么中子沒(méi)有電荷，為什么質(zhì)子的1/2電荷沒(méi)有轉(zhuǎn)移到中子？
  原子核不是導(dǎo)體。
  
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  粗略地說(shuō)，這是因?yàn)榘芽淇私Y(jié)合在一起的強(qiáng)大核力比電磁力強(qiáng)，否則會(huì)使電荷更均勻地分布。但是，夸克有$e/3$或$2e/3$的費(fèi)用，所以你不能得到$e/2$的費(fèi)用。那么問(wèn)題就變成了為什么夸克有這些電荷，為什么電荷首先是量子化的？說(shuō)來(lái)話長(zhǎng)，但很有趣。我不認(rèn)為有人能給出一個(gè)簡(jiǎn)單的答案，除了說(shuō)它與復(fù)數(shù)的行為方式有關(guān)，與對(duì)稱性有關(guān)，與量子物理的工作方式有關(guān)。質(zhì)子電荷和沒(méi)有中子電荷是靜態(tài)的。電荷不能像金屬片一樣在基本粒子之間流動(dòng)。分析你的陳述“每個(gè)粒子獲得+15C的電荷”，這只適用于兩個(gè)電容完全相同的導(dǎo)電物體。（我想你應(yīng)該再把它們拆開(kāi)檢查一下）。對(duì)于靜電荷物體，電荷分布在接觸時(shí)不變。
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  溫度是一個(gè)經(jīng)典的熱力學(xué)變量。質(zhì)子和中子屬于量子力學(xué)框架，當(dāng)實(shí)驗(yàn)表明與經(jīng)典預(yù)測(cè)不一致時(shí)，就有必要對(duì)其進(jìn)行研究。光電效應(yīng)、黑體輻射和原子光譜不能用當(dāng)時(shí)存在的經(jīng)典力學(xué)和電磁模型來(lái)解釋和模擬。量子力學(xué)是描述實(shí)驗(yàn)所必需的，并在微觀理論中得到了發(fā)展。從薛定諤方程和玻爾模型開(kāi)始，這一理論已經(jīng)發(fā)展成為粒子物理的標(biāo)準(zhǔn)模型，作為自然界潛在的量子力學(xué)水平。在量子力學(xué)水平上，電荷由表中帶電的基本粒子攜帶，由于它們是點(diǎn)粒子，不能從中分離出來(lái)值是固定的，電荷的任何“運(yùn)動(dòng)”都必須遵循這些基本粒子的相互作用。
  你的問(wèn)題的簡(jiǎn)單答案是：因?yàn)橘|(zhì)子和中子是由攜帶電荷的夸克組成的復(fù)合粒子，它們被強(qiáng)大的力、質(zhì)子和中子地結(jié)合在一起。強(qiáng)大的力的溢出使得強(qiáng)大的核力將質(zhì)子和中子保持在一個(gè)原子核中。把質(zhì)子變成中子需要對(duì)撞機(jī)實(shí)驗(yàn)的極高能量。根據(jù)能量守恒，弱相互作用也會(huì)發(fā)生，但原子核由于相互作用而發(fā)生變化。請(qǐng)看β衰變。
  請(qǐng)看我對(duì)復(fù)雜性的回答。
  
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