Per què la meitat vida teòrica d’un protó tan alta comparada amb la vida mitjana d’altres partícules subatòmiques?

Per què la meitat vida teòrica d’un protó tan alta comparada amb la vida mitjana d’altres partícules subatòmiques?
Anonim

Resposta:

Si els protons es descomponen, haurien de tenir una vida mitjana molt llarga i mai no s'ha observat.

Explicació:

Moltes de les partícules subatòmiques conegudes es descomponen. Alguns, però, són estables perquè les lleis de conservació no els permeten descompondre's en cap altra cosa.

En primer lloc, hi ha dos tipus de bosons i fermions de partícules subatòmiques. Els fermions es subdivideixen en leptons i hadrons.

Els bosons obeeixen a les estadístiques de Bose-Einstein. Més d'un bosó pot ocupar el mateix nivell d'energia i són portadors de força com el fotó i W i Z.

Els fermions obeeixen les estadístiques de Fermi-Dirac. Només un fermió pot ocupar un nivell d’energia i són les partícules de la matèria. Els leptons són fermions indivisibles i els hadrons estan formats per dos o més quarks fixats.

Els nombres de bosó i fermió només poden canviar en múltiples de dos. També cal conservar el càrrec. També es conserven els nombres de leptons i quark.

Els fotons són els bosons més lleugers sense càrrega i són estables perquè no hi ha res que puguin deteriorar-se.

Els neutrins electrònics són els fermions més lleugers sense càrrega i són estables perquè no hi ha res que puguin deteriorar-se. També són leptons.

Els gluons són els bosons més lleugers. Són estables perquè no hi ha res que puguin deteriorar-se.

Els electrons són els fermions carregats més lleugers. Són estables perquè no hi ha res que puguin deteriorar-se. També són leptons.

Els pions són els hadrons més lleugers, però com que consisteixen en un quark i un antiquark, són molt inestables. Normalment es desintegren en dos fotons o un electró i un electró antineutrin, o un positró i un neutrí electrònic. La desaparició de parelles antipartícula de partícules conserva el nombre de leptons.

El protó és el hadró carregat més lleuger que té tres quarks. Les lleis de conservació requereixen que sigui estable sense que puguin deteriorar-se.

Algunes teories permeten trencar les lleis de conservació sota certes circumstàncies. Aquestes teories permeten la descomposició de protons. Si es produeix un deteriorament de protons, mai s'ha observat i la meitat de vida ha de ser molt llarga.