Hvorfor er den teoretiske halveringstid for en proton så høy i forhold til halvlivet av andre subatomære partikler?

Hvorfor er den teoretiske halveringstid for en proton så høy i forhold til halvlivet av andre subatomære partikler?
Anonim

Svar:

Hvis protoner forfaller, må de ha veldig lange halveringstider, og det har aldri blitt observert.

Forklaring:

Mange av de kjente subatomære partiene forfall. Noen er imidlertid stabile fordi bevaringsloven ikke tillater dem å forfalle til noe annet.

Først av alt er det to typer subatomære partikler bosoner og fermioner. Fermioner er videre delt inn i leptoner og hadroner.

Bosoner adlyder Bose-Einstein-statistikken. Mer enn en boson kan okkupere det samme energinivået og de er kraftbærere som foton og W og Z.

Fermions adlyder Fermi-Dirac-statistikken. Bare én fermion kan okkupere et energinivå og de er partiklene av materie. Leptoner er udelelige fermioner og harroner består av to eller flere bundet kvarker.

Boson- og fermion-tallene kan bare forandres i multipler av to. Charge må også bevares. Lepton og kvark tall er også bevart.

Fotoner er de letteste urladede bosonene og er stabile fordi det ikke er noe de kan forfalle inn i.

Elektronnutrinoer er de letteste urladede fermioner og er stabile fordi det ikke er noe de kan forfalle inn i. De er også leptoner.

Gluoner er de lettest ladede bosonene. De er stabile fordi det ikke er noe de kan forfalle i.

Elektroner er de letteste ladede fermioner. De er stabile fordi det ikke er noe de kan forfalle i. De er også leptoner.

Pioner er de letteste harrons, men som de består av en kvark og en antikvark, er de svært ustabile. De avtar vanligvis i to fotoner eller et elektron og en elektronantineutrino, eller en positron og en elektronnutrino. Partikkel-antipartikkelparets forfall bevarer lepton tall.

Protonet er de letteste ladede harronene som har tre kvarker. Bevaringslover krever at det er stabilt med ingenting de kan forfalne i.

Noen teorier tillater bevaringslover å bli brutt under visse omstendigheter. Slike teorier tillater protonforfall. Hvis det oppstår protonforfall, er det aldri observert og halveringstiden må være veldig lang.