Почему теоретический период полураспада протона так велик по сравнению с периодом полураспада других субатомных частиц?

Почему теоретический период полураспада протона так велик по сравнению с периодом полураспада других субатомных частиц?
Anonim

Ответ:

Если протоны распадаются, они должны были бы иметь очень долгий период полураспада, и это никогда не наблюдалось.

Объяснение:

Многие из известных субатомных частиц распадаются. Некоторые, однако, стабильны, потому что законы сохранения не позволяют им распадаться на что-либо другое.

Прежде всего, есть два типа субатомных частиц: бозоны и фермионы. Фермионы далее подразделяются на лептоны и адроны.

Бозоны подчиняются статистике Бозе-Эйнштейна. Несколько бозонов могут занимать один и тот же уровень энергии, и они являются носителями силы, такими как фотон, W и Z.

Фермионы подчиняются статистике Ферми-Дирака. Только один фермион может занимать энергетический уровень, и они являются частицами материи. Лептоны являются неделимыми фермионами, а адроны состоят из двух или более связанных кварков.

Числа бозонов и фермионов могут изменяться только кратно двум. Заряд также должен быть сохранен. Числа лептонов и кварков также сохраняются.

Фотоны являются самыми легкими незаряженными бозонами и стабильны, потому что нет ничего, во что они могли бы распасться.

Электронные нейтрино являются самыми легкими незаряженными фермионами и стабильны, потому что нет ничего, во что они могли бы распасться. Они также лептоны.

Глюоны - самые легкие заряженные бозоны. Они стабильны, потому что они ничего не могут разложить.

Электроны - самые легкие заряженные фермионы. Они стабильны, потому что они ничего не могут разложить. Они также лептоны.

Пионы - самые легкие адроны, но поскольку они состоят из кварка и антикварка, они очень нестабильны. Они обычно распадаются на два фотона или электрон и электрон антинейтрино, или позитрон и электрон нейтрино. Распад пар частиц античастицы сохраняет лептонные числа.

Протон - это самый легкий заряженный адрон, который имеет три кварка. Законы о сохранении требуют, чтобы оно было стабильным и не могло разрушиться.

Некоторые теории позволяют нарушать законы сохранения при определенных обстоятельствах. Такие теории допускают распад протона. Если протонный распад происходит, он никогда не наблюдался, и период полураспада должен быть очень длинным.