为什么质子不衰变?

时间:2021-07-03 09:38:43   作者:
当粒子衰变时,能量,动量,角动量,电荷,其他量子数等守恒量仍然存在。衰变过程基本上是用一个或多个新粒子取代一个粒子,而衰变粒子的一些质能变成衰变产物的动能。这种动能最终会以废热的形式散失到环境中,这使得这个热力学过程是单向的(煎鸡蛋比从废物中重新组装鸡蛋要容易得多)。

那么质子会衰变成什么呢?在标准模型中已知的所有相互作用中,有一个特定的守恒量子数是所谓的重子数。每个质子,每个中子的重子数为1。中子(比质子重)可以衰变成质子、电子(抵消质子的电荷,使结果中性)和反电子中微子(抵消电子的轻子数,另一个守恒量,不引入任何新东西)。因此,资产负债表证实了这一点,一些较重的东西(中子)变成了一堆较轻的东西(质子、电子和中微子)。

但是对于质子,没有这样的路径。没有一种粒子比重子数为1的质子更轻。所以质子没有东西可以衰变。

所以要让质子衰变,我们要么找到一个更轻的重子(我们现在已经知道了),要么找到一个新的物理定律,允许违反重子数守恒。在这方面,有两种可能性。超对称理论确实允许重子数违反,而且通过黑洞状态的转变也有可能将质子和电子转变为纯热辐射。

但是这些过程都没有被观察到,而且都需要一些新的物理和极端条件。换句话说,就我们所能研究的而言,质子似乎是绝对稳定的。
声明:本文内容由互联网用户自发贡献自行上传,本网站不拥有所有权,未作人工编辑处理,也不承担相关法律责任。如果您发现有涉嫌版权的内容,欢迎发送邮件至:123456789@qq.com 进行举报,并提供相关证据,工作人员会在5个工作日内联系你,一经查实,本站将立刻删除涉嫌侵权内容。