Zakaj je teoretični razpolovni čas protona tako visok v primerjavi s polovičnim življenjem drugih subatomskih delcev?

Zakaj je teoretični razpolovni čas protona tako visok v primerjavi s polovičnim življenjem drugih subatomskih delcev?
Anonim

Odgovor:

Če protoni propadajo, bi morali imeti zelo dolgo razpolovno dobo in nikoli niso bili opaženi.

Pojasnilo:

Veliko znanih subatomskih delcev propada. Nekateri pa so stabilni, ker zakoni o ohranjanju ne dovoljujejo, da bi se razkrojili v kaj drugega.

Najprej obstajata dve vrsti subatomskih delcev bozonov in fermionov. Fermioni so nadalje razdeljeni na leptone in hadrone.

Bozoni se držijo Bose-Einsteinove statistike. Več kot en bozon lahko zavzame enako raven energije in so nosilci sile, kot sta foton in W in Z.

Fermioni se držijo Fermi-Diracove statistike. Samo en fermion lahko zavzame energijsko raven in so delci snovi. Leptoni so nedeljivi fermioni in hadroni so sestavljeni iz dveh ali več vezanih kvarkov.

Številke bozona in fermiona se lahko spremenijo le v večkratnikih dveh. Prav tako je treba obdržati polnjenje. Ohranjene so tudi številke Leptona in kvarkov.

Fotoni so najlažji neobremenjeni bozoni in so stabilni, ker ne morejo ničesar razpadati.

Elektronski neutrini so najlažji neobremenjeni fermioni in so stabilni, ker v njih ni ničesar, kar bi lahko razpadlo. Prav tako so leptoni.

Gluoni so najlažji nabiti bozoni. Stabilne so, ker ne morejo ničesar razpadati.

Elektroni so najlažji nabiti fermioni. Stabilne so, ker ne morejo ničesar razpadati. Prav tako so leptoni.

Pioni so najlažji hadroni, a ker so sestavljeni iz kvarkov in antikvarkov, so zelo nestabilni. Običajno se razpadajo v dva fotona ali elektron in antineutrino ali pozitron in elektronski neutrino. Razpad parnih delcev preprečuje leptonske številke.

Proton je najlažji nabite hadrone, ki imajo tri kvarkove. Zakoni o ohranjanju zahtevajo, da je stabilen brez ničesar, česar ne more razpadati.

Nekatere teorije dopuščajo, da se v določenih okoliščinah kršijo zakoni o ohranjanju. Takšne teorije omogočajo propadanje protonov. Če pride do propadanja protonov, ni bilo nikoli opaženo in razpolovni čas mora biti zelo dolg.