Un protón es una partícula subatómica que se encuentra en el núcleo de todos los átomos convencionales. El único lugar donde se puede encontrar materia sin protones es en una estrella de neutrones o en el núcleo de potentes aceleradores de partículas. El protón tiene una carga positiva, que equilibra la carga negativa en átomos, electrones. Si un átomo tiene un desequilibrio de protones o neutrones, ya no es neutral y se convierte en una partícula cargada, también conocida como ion.
Es difícil determinar quién, exactamente, descubrió el protón. Los científicos teorizaron la existencia de partículas cargadas positivamente después del descubrimiento del electrón por JJ Thomson en 1897. Sin embargo, a Ernest Rutherford se le atribuye a menudo el descubrimiento, basándose en sus experimentos en 1918.
Rutherford disparó partículas alfa, que son esencialmente núcleos de helio sin electrones, en un gas nitrógeno. Sus detectores encontraron la firma característica de los núcleos de hidrógeno que se estaban produciendo. Después de pensarlo un rato, se dio cuenta de que estos núcleos de hidrógeno solo podían provenir del gas nitrógeno. Esto llevó a la teoría de que el núcleo de un átomo de hidrógeno era una partícula elemental, el protón, y que los protones se podían encontrar en el núcleo de todos los átomos.
Las propiedades de los átomos se definen por la cantidad de electrones, neutrones y protones que tienen. Sin embargo, el número de protones es la variable más significativa. Esta variable es tan significativa, de hecho, que el número de protones en el núcleo de un átomo se denomina número atómico, y los átomos se nombran en función del número de protones que tienen.
El número atómico es la característica más relevante físicamente de un átomo. Los átomos con números atómicos bajos son los más frecuentes en el universo, porque son los más fáciles de formar. Por eso el hidrógeno y el helio son los elementos más abundantes del universo.
En 1955, se descubrió el gemelo malvado del protón, el antiprotón. En lugar de tener una carga positiva, tiene una negativa. Como toda la antimateria, explota al entrar en contacto con la materia normal.
Los protones también son los favoritos entre los físicos experimentales a quienes les gusta acelerarlos a fracciones significativas de la velocidad de la luz. Los protones balísticos son responsables de muchos descubrimientos en el enorme “zoológico de partículas” que generó la física del siglo XX. A diferencia de sus primos, los neutrones, los protones son estables fuera de un núcleo atómico, lo que los hace útiles para la experimentación.