Soy un estudiante de último año en la escuela secundaria y estamos aprendiendo sobre la Física de Partículas en Física. Quería hacer una pregunta sobre los neutrones. ¿Existe la posibilidad de que los neutrones ni siquiera sean una partícula, sino sólo un enlace, relación o emparejamiento entre electrones y protones? ¿Pueden los neutrones ser simplemente la cancelación de las cargas de los electrones y protones, formando una carga neutra dentro del núcleo y no una partícula real? Por ejemplo, el carbono tiene 6 electrones, 6 protones y 6 neutrones. ¿Podrían los 6 neutrones y los 6 protones anularse mutuamente formando 6 cargas neutras que hacen que el átomo sea estable? Los protones y los electrones seguirían existiendo, pero simplemente formarían un átomo estable al tener carga neutra. Sé que esto es extremadamente improbable y muy probablemente erróneo pero realmente quería saber si había una respuesta a esto o la teoría que tenemos no es correcta y no hay necesidad de más debate.
Respuestas
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o es que la teoría que tenemos no es correcta y no es necesario seguir debatiendo.
Llevas cien años de retraso para poder jugar con los modelos de la física nuclear. La investigación física actual ha progresado hasta el punto de demostrar que los protones y los neutrones, no sólo son las dos versiones de la "misma" partícula llamada colectivamente nucleón pero también que los nucleones son compuestos de partículas más pequeñas llamadas quarks . Hay mucho que estudiar por delante, si se continúa con los estudios.
Si he entendido bien tu reflexión, y has tenido una errata al decir "¿Podrían los 6 neutrones (querías decir electrones) y los 6 protones anularse entre sí?", esperabas que un átomo de carbono tuviera el mismo número de protones y de neutrones. Si sabes que existe el carbono 13 (que tiene 7 neutrones) y el carbono 14 (que tiene 8 neutrones), puedes pensarlo dos veces.
¿Pueden los neutrones ser simplemente la cancelación de las cargas de los electrones y protones, formando una carga neutra dentro del núcleo y no una partícula real.
¿Qué es lo que constituye un único partícula podría ser el problema aquí. Es básicamente cierto que un neutrón es un electrón y un protón unidos por la fuerza nuclear (por el contrario, un átomo de hidrógeno es un protón y un electrón unidos por la fuerza electromagnética). Un neutrón libre se descompone en un electrón y un protón, con una vida media de 10,2 minutos. Si quieres referirte al trozo de materia que llamamos "neutrón" como "un protón y un electrón unidos por la fuerza nuclear", entonces sólo tardarás más tiempo en decir lo mismo.
Pero hay que tener cuidado, porque cuando las cosas se unen, pierden masa (parte de la masa libre de los constituyentes se utiliza para unirlos, con "energía de unión"). Además, por supuesto, cuando las cosas están unidas, pueden comportarse de forma totalmente diferente a la suma básica de sus componentes. Como el gas hidrógeno ( $H_2$ ) y un solo átomo de oxígeno neutro ( $O$ ) (hipotético) se comportará de forma muy diferente al agua ( $H_{2}O$ ).
