* 量子自然: 陽子は、大理石のような固体球ではありません。それらは量子粒子であり、その特性は量子力学の法則によって支配されていることを意味します。
* 不確実性の原則: Heisenbergの不確実性の原則のため、粒子の位置と勢いを絶対に確実に同時に知ることはできません。これにより、プロトンの正確な境界を定義することが困難になります。
* 内部構造: 陽子はクォークとグルオンで構成されています。これらの粒子はプロトン内で常に相互作用しており、その構造が動的で複雑になっています。
「ボリューム」の代わりに、陽子について説明します:
* 充電半径: これは、プロトンの電荷の分布の尺度です。それは約0.877フェムトメートル(1フェムトメーター=10^-15メートル)です。
* ルート平均平方半径: これは、プロトンの中心からのクォークの平均距離の尺度です。それは約0.84フェムトメートルです。
このように考えてみてください: プロトンは、密度の高い部分がクォークを見つける可能性が高いことを表している確率の曖昧な雲として想像してください。この「クラウド」には鋭いエッジがなく、明確な「ボリューム」を定義することが困難です。
最終的に、プロトンの「ボリューム」の概念は、巨視的なオブジェクトほど正確ではありません。代わりに、そのサイズと構造を記述するために、電荷半径や根平凡な半径などの他の測定値に依存しています。