Tại sao chu kỳ bán rã lý thuyết của một proton lại cao như vậy so với nửa đời của các hạt hạ nguyên tử khác?

Tại sao chu kỳ bán rã lý thuyết của một proton lại cao như vậy so với nửa đời của các hạt hạ nguyên tử khác?
Anonim

Câu trả lời:

Nếu các proton phân rã, chúng sẽ phải có một nửa cuộc đời rất dài và nó chưa bao giờ được quan sát.

Giải trình:

Nhiều hạt hạ nguyên tử đã biết phân rã. Tuy nhiên, một số ổn định vì luật bảo tồn không cho phép chúng phân rã thành bất cứ thứ gì khác.

Trước hết, có hai loại boson hạt hạ nguyên tử và fermion. Fermion được chia nhỏ thành lepton và hadron.

Bosons tuân theo số liệu thống kê của Bose-Einstein. Nhiều hơn một boson có thể chiếm cùng mức năng lượng và chúng là các chất mang lực như photon và W và Z.

Fermion tuân theo số liệu thống kê Fermi-Dirac. Chỉ một fermion có thể chiếm một mức năng lượng và chúng là các hạt vật chất. Lepton là fermion không thể phân chia và hadron bao gồm hai hoặc nhiều quark ràng buộc.

Số Boson và fermion chỉ có thể thay đổi theo bội số của hai. Phí cũng phải được bảo tồn. Số Lepton và quark cũng được bảo tồn.

Photon là các boson không tích điện nhẹ nhất và ổn định vì không có gì chúng có thể phân rã thành.

Electrino electron là các fermion không tích điện nhẹ nhất và ổn định vì không có gì chúng có thể phân rã thành. Họ cũng là những người lepton.

Glamon là các boson tích điện nhẹ nhất. Họ ổn định vì không có gì họ có thể phân rã thành.

Electron là fermion tích điện nhẹ nhất. Họ ổn định vì không có gì họ có thể phân rã thành. Họ cũng là những người lepton.

Pions là các hadron nhẹ nhất, nhưng vì chúng bao gồm một quark và antiquark, chúng rất không ổn định. Chúng thường phân rã thành hai photon hoặc electron và antineutrino electron, hoặc positron và neutrino electron. Các cặp phản hạt phân rã bảo tồn số lepton.

Các proton là các hadron tích điện nhẹ nhất có ba quark. Luật bảo tồn đòi hỏi nó phải ổn định mà không có gì chúng có thể phân rã thành.

Một số lý thuyết cho phép các luật bảo tồn bị phá vỡ trong những trường hợp nhất định. Những lý thuyết như vậy cho phép phân rã proton. Nếu sự phân rã proton xảy ra, nó chưa bao giờ được quan sát và thời gian bán hủy phải rất dài.