Perché l'emivita teorica di un protone è così elevata rispetto alla metà della vita di altre particelle subatomiche?

Perché l'emivita teorica di un protone è così elevata rispetto alla metà della vita di altre particelle subatomiche?
Anonim

Risposta:

Se i protoni si decompongono, dovrebbero avere emivite molto lunghe e non è mai stato osservato.

Spiegazione:

Molte delle particelle subatomiche conosciute decadono. Alcuni tuttavia sono stabili perché le leggi di conservazione non consentono loro di decadere in qualcos'altro.

Prima di tutto ci sono due tipi di particelle subatomiche, bosoni e fermioni. I fermioni sono ulteriormente suddivisi in leptoni e adroni.

I bosoni obbediscono alle statistiche di Bose-Einstein. Più di un bosone può occupare lo stesso livello di energia e sono portatori di forza come il fotone e W e Z.

I fermioni obbediscono alle statistiche di Fermi-Dirac. Solo un fermione può occupare un livello di energia e sono le particelle della materia. I leoni sono fermioni indivisibili e gli adroni consistono in due o più quark rilegati.

I numeri di bosone e di fermione possono cambiare solo in multipli di due. Anche la carica deve essere conservata. Anche i numeri di Lepton e di quark sono conservati.

I fotoni sono i bosoni meno caricati e sono stabili perché non c'è nulla in cui possano decadere.

I neutrini elettronici sono i fermioni meno carichi e sono stabili perché non c'è nulla in cui possano decadere. Sono anche leptoni.

I gluoni sono i bosoni carichi più leggeri. Sono stabili perché non c'è nulla in cui possano decadere.

Gli elettroni sono i fermioni carichi più leggeri. Sono stabili perché non c'è nulla in cui possano decadere. Sono anche leptoni.

I pioni sono gli adrene più leggeri, ma essendo costituiti da un quark e un antiquark, sono altamente instabili. Tipicamente decadono in due fotoni o un elettrone e un antineutrino elettronico, o un positrone e un neutrino elettronico. Il decadimento delle coppie antiparticella preserva i numeri di lepton.

Il protone è l'adrene caricato più leggero che ha tre quark. Le leggi sulla conservazione richiedono che sia stabile con niente in cui possano decadere.

Alcune teorie permettono che le leggi sulla conservazione vengano infrante in determinate circostanze. Tali teorie consentono il decadimento del protone. Se il decadimento del protone si verifica, non è mai stato osservato e l'emivita deve essere molto lunga.