Электромагнитные свойства П. неразрывно связаны с его участием в более интенсивном сильном взаимодействии. Примером такой связи является фоторождение мезонов, которое можно рассматривать как выбивание мезонов из облака виртуальных адронов, окружающих П., g-квантом с энергией порядка 150 Мэв
и более. Взаимодействием П. с виртуальными p+-мезонами качественно объясняется большое отличие магнитного момента П. от ядерного магнетона (которому он должен быть равен, если ограничиться только квантовомеханическим описанием на основе Дирака уравнения
). В 1950-х гг. в опытах по рассеянию на П. электронов и g-квантов Р. Хофштадтером и др. (США) было обнаружено пространственное распределение электрического заряда и магнитного момента П., что свидетельствует о наличии внутренней структуры П. Влияние «размазывания» заряда и магнитного момента на взаимодействие П. с электронами учитывается обычно введением электрического и магнитного формфакторов
—
множителей, квадраты которых характеризуют уменьшение сечения рассеяния на реальном, физическом П. по сравнению с рассеянием на точечной частице (т. е. на частице с точечным зарядом е
и точечным магнитным моментом mр
). Полученные данные по неупругому рассеянию электронов с энергией до 21 Гэв
на П., по-видимому, означают, что в П. существуют точечноподобные рассеивающие центры (т. н. партоны).
Примерами слабого взаимодействия
с участием П. являются внутриядерные превращения П. в нейтрон и наоборот (бета-распад
ядер и К-захват
). В 1953 наблюдался процесс, обратный (b-распаду, — образование нейтрона и позитрона при поглощении свободным П. антинейтрино, что было первым прямым экспериментальным доказательством существования нейтрино
.
Ввиду стабильности П., наличия у него электрического заряда и относительной простоты получения П. ионизацией водорода пучки ускоренных П. являются одним из основных инструментов экспериментальной физики элементарных частиц. Очень часто и мишенью в опытах по соударению частиц также являются П. — свободные (водород) или связанные в ядрах. Крупнейшие ускорители П. — Серпуховский ускоритель на 76 Гэв
(СССР) и ускоритель в Батавии на 400 Гэв
(США). Максимальная эквивалентная энергия при столкновении П. около 1500 Гэв
достигнута в ускорителе со встречными протонными пучками (каждый с энергией 28 Гэв
) в Европейском центре ядерных исследований (ЦЕРН, Швейцария). Ускоренные П. используются не только для изучения рассеяния самих П., но также и для получения пучков др. частиц: p-
и К-мезонов, антипротонов, мюонов
.
К 1973 получены обнадёживающие результаты по использованию пучков ускоренных П. в медицине (в лучевой терапии
).
Лит.:
Резерфорд Э., Избр. научные труды, книга 2 — Строение атома и искусственное превращение элементов, пер, с англ., М., 1972; Бейзер А., Основные представления современной физики, пер. с англ., М., 1970; Барчер В. Д., Клайн Д. Б., Рассеяние при высоких энергиях, в сборнике: Элементарные частицы, в. 9, М., 1973; Кендалл Г. В., Паневский В. К. Г., Структура протона и нейтрона, там же; Гольдин Л. Л. [и др.], Применение тяжёлых заряженных частиц высокой энергии в медицине, «Успехи физических наук», 1973, т. 110, в. 1, с. 77—99.
Э. А. Тагиров.
Протонема
Протоне'ма
(от прото...
и греч. nema — нить), предросток, часть гаметофита
, развивающаяся у мхов из спор (первичная П.) или ризоидов, стеблей, листьев (вторичная П.). У лиственных мхов П. имеет вид ветвистых зелёных нитей, у печёночных и сфагновых мхов развита слабо и имеет вид пластинок. На П. возникают почки, развивающиеся далее в олиственные побеги мха, несущие антеридии и архегонии (гаметофоры). Обычно П. рано отмирает, но иногда (например, у зелёного мха Buxbaumia) сохраняется в течение всей жизни мха.
Протонеолит
Протонеоли'т
(от прото...
и неолит
),
название переходного периода от палеолита
к неолиту, характеризующегося развитым собирательством дикорастущих растений и зарождением подшлифовки каменных орудий. Соответствует позднему мезолиту
,
частично — самому раннему неолиту. Ныне малоупотребительный термин.