Prečo je teoretický polčas rozpadu tak vysokého protónu v porovnaní s polovičným životom iných subatomárnych častíc?

Prečo je teoretický polčas rozpadu tak vysokého protónu v porovnaní s polovičným životom iných subatomárnych častíc?
Anonim

odpoveď:

Ak by sa protóny rozpadali, museli by mať veľmi dlhý polčas a nikdy sa nepozorovali.

vysvetlenie:

Mnohé zo známych subatomárnych častíc sa rozpadajú. Niektoré sú však stabilné, pretože zákony o ochrane im nedovoľujú rozpadať sa na čokoľvek iné.

Najprv existujú dva typy subatomárnych častíc bozónov a fermiónov. Fermióny sa ďalej delia na leptóny a hadróny.

Bosons dodržiavajú Bose-Einstein štatistiky. Viac ako jeden bozón môže zaberať rovnakú úroveň energie a sú nosiče sily ako fotón a W a Z.

Fermions dodržiavajú štatistiky Fermi-Dirac. Iba jeden fermion môže zaujímať energetickú hladinu a sú to častice hmoty. Leptony sú nedeliteľné fermióny a hadróny pozostávajú z dvoch alebo viacerých viazaných kvarkov.

Čísla Boson a fermion sa môžu meniť len v násobkoch dvoch. Poplatok musí byť tiež zachovaný. Konzervované sú aj čísla leptonov a kvarkov.

Fotóny sú najľahšími nenabitými bozónmi a sú stabilné, pretože sa nedajú nič rozpadnúť.

Elektrónové neutrína sú najľahšími nenabitými fermiónmi a sú stabilné, pretože sa nedajú nič rozpadnúť. Sú to aj leptóny.

Gluóny sú najľahšie nabité bozóny. Sú stabilné, pretože sa nedajú nič rozpadnúť.

Elektróny sú najľahšie nabité fermióny. Sú stabilné, pretože sa nedajú nič rozpadnúť. Sú to aj leptóny.

Piony sú najľahšie hadróny, ale keďže sa skladajú z kvarku a antikvaru, sú veľmi nestabilné. Typicky sa rozpadajú na dva fotóny alebo elektrón a elektrónové antineutrino, alebo pozitrón a elektrónové neutrino. Rozpad párov antičasticových párov zachováva čísla leptónov.

Protón je najľahší nabitý hadrón, ktorý má tri kvarky. Zákony o ochrane vyžadujú, aby boli stabilné, aby sa do nich nemohli rozpadnúť.

Niektoré teórie umožňujú za určitých okolností porušiť zákony o ochrane. Takéto teórie umožňujú rozpad protónov. Ak dôjde k rozpadu protónov, nikdy nebol pozorovaný a polčas rozpadu musí byť veľmi dlhý.