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1 개의 양성자 질량과 동일한 전자는 몇 개가 필요합니까?

이것은 질량과 에너지의 차이를 강조하는 까다로운 질문입니다. 이유는 다음과 같습니다.

* 질량은 직접 부가가치가 아닙니다 : 양성자의 질량은 단순히 구성 쿼크의 질량의 합이 아닙니다. 그 질량의 일부는 양성자 내에서 쿼크의 결합 에너지에서 비롯됩니다.

* 질량 에너지 등가 : 아인슈타인의 유명한 방정식 E =Mc²는 질량과 에너지가 상호 교환 가능하다고 알려줍니다.

귀하의 질문에 직접 답변하려면 :

양성자의 질량과 같은 전자를 추가 할 수는 없습니다. 그러나, 우리는 질량 에너지 등가의 개념을 사용하여 양성자와 동일한 * 에너지 *를 가질 수 있는지 파악할 수 있습니다.

다음은 다음과 같은 방법입니다.

1. 질량 차이를 찾으십시오 : 양성자의 질량은 약 1.6726 × 10^-27 kg이고 전자의 질량은 약 9.1094 × 10^-31 kg입니다. 질량의 차이는 약 1.6635 × 10^-27 kg입니다.

2. 에너지를 계산합니다 e =mc²를 사용 하여이 질량 차이와 동등한 에너지를 찾을 수 있습니다. 빛의 속도 (c)를 3 × 10^8 m/s로 사용합시다 :

e =(1.6635 × 10^-27 kg) * (3 × 10^8 m/s) ²

e ≈ 1.497 × 10^-10 Joules

3. 전자 수를 찾으십시오 : 휴식 중 단일 전자의 에너지는 약 8.187 × 10^-14 줄입니다. 에너지를 양성자와 동등하게하기 위해서는 다음과 같습니다.

(1.497 × 10^-10 Joules) / (8.187 × 10^-14 Joules / Electron) ≈ 1829 전자

따라서 대략 1829 년 전자는 단일 양성자와 동일한 에너지를 가질 것입니다. 그러나 우리는 단순히 입자 수가 아니라 * 에너지 * 등가물을 비교하고 있음을 기억하는 것이 중요합니다.

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