Автор Високосный кот задал вопрос в разделе Естественные науки
Объясняет ли какая либо теория разное время жизни элементарных частиц? и получил лучший ответ
Ответ от Evgeny M.[гуру]
.
Теория SU3-симметрии (суперсимметрии).
Например, грубо говоря, все барионы, это как бы одна и та же частица, но в разных возбужденных состояниях. Основное состояние бариона, это протон. Поэтому протон стабилен. А все другие барионы не стабильны, так как хотят с верхнего энергетического уровня перейти на более низкий.
Нейтрон, это первое возбужденное состояние барриона. Поэтому он нестабилен и переходит в состояние протона, испуская при этом электрон и электронное анти-нейтрино.
Такой переход не идет сразу после образования свободного нейтрона, так как нейтрон можно представлять, как метастабильное состояние протона. То есть это состояние является локальным минимумом энергии и отделено от основного состояния (глобального минимума) энергетическим потенциальным барьером. Барион переходит из локального минимума в глобальный за счет эффекта квантового туннелирования. Это обычная задача подбарьерных переходов в уравнении Шредингера.
Если решали когда-нибудь такие задачи, то знаете, что такие переходы носят вероятностный характер и имеется среднее время, за которое с вероятностью более 50% частица проходит через барьер. Для нейтрона это время как раз и равно 15 минут, так как в случае с самым первым возбужденным состоянием бариона барьер оказывается достаточно высоким.
Все другие барионы, это как бы протон в еще более возбужденных состояниях. При их распадах выполняется закон сохранения барионного заряда, то есть окончательно в продуктах распада обязательно будет протон (или антипротон, т. к. есть еще закон сохранения электрического заряда).
Чем состояние более возбужденное (выше энергия), тем меньше время жизни бариона в этом состоянии. Грубо говоря, чем больше масса покоя бариона, тем меньше он живет, тем быстрее распадается. Потенциальные барьеры, отделяющие эти состояния от основного глобального минимума (или от промежуточных метастабильны состояний) более низкие, чем в случае с нейтроном. И чем выше энергетический уровень тем ниже высота барьера. Поэтому подбарьерный переход идет быстрее.
Вероятностный разброс времени жизни бариона (дисперсия) имеет такую же природу, как и, например, вероятностный разброс времени жизни электрона в атоме на верхних энергетических уровнях. То есть определяется соотношением неопределенности Гейзенберга для энергии и времени. Чем точнее определена энергия энергетического уровня, тем неопределеннее время жизни на этом уровне.
.
P.S.
Есть более упрощенный вариант теории SU3-симметрии. Это теория изоспина. (А точнее, это подраздел теории SU3). Теория изоспина хорошо разработана для пары протон-нейтрон, и в ней легко разобраться. Можете сначала начать читать про изоспины.
.
White Rabbit
(291507)
а зачем УСТАРЕВШУЮ теорию приводить-то?
Протон - СОСТАВНАЯ частица. НЕ элементарная...
И нейтрон - ни разу НЕ возбуждённое состояние....
нам в школе такое не обясняли ещё это наверное в 9 класе проходят
Что-то я не слышал о таком. Нет у нейтрона такого понятия как "возраст". Ничем его время жизни не ограничено. Может, ты путаешь "время жизни" с "временем свободного состояния"?
Объясняет ли какая либо теория - да, объясняет. Квантовая хромодинамика.
- наиболее непонятно почему время жизни у нейтрона 15мин.
Что, ТОЛЬКО это? Так это просто - это среднее время, за которое один из двух его d-кварков СЛУЧАЙНО получает энергии достаточно для превращения в u-кварк...
- Что с ним происходит в течение этого времени? - НИЧЕГО. болтаются три кварка внутри и обмениваются энергией. ХАОТИЧЕСКИ.
- зависит ли время жизни нейтрона от каких-либо внешних факторов? - СТРОГО НЕТ. НИКАК НЕ ЗАВИСИТ. Ну то есть можно стукнуть его посильнее и превратить во что-то другое, но время самопроизвольного превращения в протон - НИ ОТ ЧЕГО НЕ ЗАВИСИТ. Как и любой реакции с потенциальным барьером.
По-моему квантовая хромодинамика.
в институтах обычно есть лекции про это
бессмысленный вопрос. вам это знание абсолютно не нужно.
В книгах для ввузов.
1. Все взаимодействия в природе (магнитное, слабое, сильное, электромагнитное, гравитационное, тепловое, торсионное, звуковое и прочие происходят посредством искривления (деформации, изменения структуры магнитного поля вселенной.
2. Принцип матрешек магнитного поля вселенной. Магнитное поле простого магнита является вторичным (находящимся внутри него) магнитным полем магнитного поля земли, магнитное поле планеты Земля является вторичным магнитным полем магнитного поля Солнца и так далее... Т. е. магнитное поле простого магнита по отношению к магнитному полю Солнца является третичным. Принцип матрешек суть. (мерность или глубина структуры пространства)
3. Стрелка компаса поворачивается силой магнитного поля земли.
4. Сама стрелка компаса как и любой магнит на земле не являются первичным источником магнитного поля, они вторичное искажение структуры магнитного поля нашей планеты, магнитное поле нашей планеты искажение магнитного поля Солнца и так далее. (иерархия мерности пространства)
6. Простой магнит искажает (искривляет) силовые линии (структуру) магнитного поля земли подобно линзе, которая фокусирует солнечный свет.
7. Первичный источник магнитного поля база, основание, все остальные тела в поле его магнитной силы вторичные источники магнитного поля. Все тела внутри вторичных источников являются третичными источниками магнитного поля и так до бесконечности. Вращение внутри вращения, спирали внутри другой спирали..." матрешки" в динамике.
8. Магнитная стрелка компаса всегда показывает направление вдоль магнитного меридиана, т. е в направлении магнитных полюсов - север - юг. Если рядом с компасом есть другие вторичные источники магнитного (электромагнитного) поля, они будут искажать направление "север - юг" стрелки компаса в направлении полюсов более сильного вторичного источника магнитного поля. Например стрелка компаса поворачивается силой магнитного поля Земли, но если компас поместить между двух магнитов (электромагнитов), стрелка компаса покажет направление на полюса этих магнитов.
9. "Внешнее магнитное поле" любой электромагнитной системы на земле всегда и в любом случае искажение магнитного поля планеты.
10. Электромагнитное, гравитационное, торсионное, стоячие волны, звук, ультразвук и прочие известные науке поля (излучения) - это искажения (искривление) структуры магнитного поля земли.
11. Рамка с постоянным током поворачивается в направлении север - юг при условии, что рядом нет других магнитов или источников электромагнитного поля. (Опыт Фарадея, где рамка с током всегда поворачивается перпендикулярно магнитному меридиану)
12. Сила, которая поворачивает стрелку компаса и сила, которая поворачивает рамку с ПОСТОЯННЫМ током в направлении север - юг это одна и та же сила, сила магнитного поля Земли (ее называют сила Ампера, Лоренца и т. д.)
13. Если постоянный ток сделать прерванным (переменным), а рамку поместить между полюсов простого магнита, она будет вращаться - это принцип действия простого электромотора. Рамка будет вращаться во вторичном магнитном поле постоянных магнитов.
14. Магнитное поле земли (солнечной системы, вселенной...) имеет сотовую структуру, которую пчелы используют для строительства своих домов. Шестигранник и вершина суть 7 цветов РАдуги. (17 (семнадцать) фактов phoba.forum2x2.ru/t17-topic)
Теория относительности; Пространственно-временное искажение.
Изучайте физику элементарных частиц, если интересно!
он женится, разводится, гуляет с разными шлюхами и умирает в одиночестве. вообще они так быстро двигаются, что кажется, что они не старея сразу умирают?
Время жизни частицы зависит от вероятности ее разрушения другими частицами.
хроонофизика обьесняет..
Специальная теория относительности.
квантовая механика
У нейтрона нету такого понятия как возраст, ты наверное перепутал!
укажите основные характеристики элементарных частиц:
ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА ЭЛЕМЕНТАРНЫХ ЧАСТИЦ
Каждая элементарная частица описывается набором
подробнее...
классификация элементарных частиц?
Классификация элементарных частиц
В настоящее время известно около 400 субъядерных
подробнее...
Нестабильная элементарная частица может стать стабильной?
Абигор упомянул в своем ответ нейтрон и указал, что он, хоть и живет намного дольше других частиц,
подробнее...
Объясните зачем существует жизнь? Зачем существует все вокруг?
Как зачем. Для преобразования одних форм энергии в другие конечно же. Процесс такого преобразования
подробнее...
кто нибудь знает почему у НЕЙТРОНА маленький период жизни, 16 мин. максимум?
нестабильная частица.
Нейтрон (англ. neutron, от лат. neuter — ни тот, ни другой; символ n),
подробнее...
Значение веры в жизни современного человека
Имхо - религия и вера больше напоминает якорь, который тянет человечество обратно в средневековье
подробнее...
Атом состоит из электронов, протонов и нейтронов. Из чего состоят субатомные частицы? Как соотносятся кварки, бозоны, ме
Э Л Е М Е Н Т А Р Н Ы Е Ч А С Т И Ц Ы
Элементарные частицы, называемые так-же
подробнее...
Какая самая маленькая частица во вселенной? Кварк, Нейтрино, Бозон Хиггса или Планковская черная дыра?
Фундаментальные частицы все имеют нулевой размер (радиус равен нулю). По массе. Есть частицы с
подробнее...
Солнцееды - кто такие солнцееды?
Солнцееды - это люди, способные (по их словам) трансформировать энергию солнечного света (и
подробнее...