¿Por qué la vida media teórica de un protón es tan alta en comparación con la vida media de otras partículas subatómicas?

¿Por qué la vida media teórica de un protón es tan alta en comparación con la vida media de otras partículas subatómicas?
Anonim

Responder:

Si los protones se descomponen, tendrían que tener vidas medias muy largas y nunca se ha observado.

Explicación:

Muchas de las partículas subatómicas conocidas se desintegran. Algunos, sin embargo, son estables porque las leyes de conservación no les permiten descomponerse en nada más.

En primer lugar, hay dos tipos de partículas subatómicas bosones y fermiones. Los fermiones se subdividen en leptones y hadrones.

Los bosones obedecen las estadísticas de Bose-Einstein. Más de un bosón puede ocupar el mismo nivel de energía y son portadores de fuerza como el fotón y W y Z.

Fermiones obedecen a las estadísticas de Fermi-Dirac. Sólo un fermión puede ocupar un nivel de energía y son las partículas de la materia. Los leptones son fermiones indivisibles y los hadrones consisten en dos o más quarks unidos.

Los números de bosón y fermión solo pueden cambiar en múltiplos de dos. La carga también debe ser conservada. También se conservan los números de leptón y quark.

Los fotones son los bosones sin carga más ligeros y son estables porque no hay nada en lo que puedan descomponerse.

Los neutrinos electrónicos son los fermiones sin carga más ligeros y son estables porque no hay nada en lo que puedan descomponerse. También son leptones.

Los gluones son los bosones cargados más ligeros. Son estables porque no hay nada que puedan descomponer.

Los electrones son los fermiones cargados más ligeros. Son estables porque no hay nada que puedan descomponer. También son leptones.

Los piones son los hadrones más ligeros, pero como están formados por un quark y un antiquark, son altamente inestables. Típicamente se descomponen en dos fotones o un electrón y un electrón antineutrino, o un positrón y un neutrino electrónico. La descomposición del par de antipartículas de partículas conserva los números de leptones.

El protón es el hadrón cargado más ligero que tiene tres quarks. Las leyes de conservación requieren que sea estable y que no puedan descomponerse.

Algunas teorías permiten que las leyes de conservación se rompan bajo ciertas circunstancias. Tales teorías permiten la desintegración de protones. Si se produce la descomposición de protones, nunca se ha observado y la vida media debe ser muy larga.