Означает ли это, что электроны бесконечно стабильны? Нейтрино трех лептонов также указаны как имеющие бесконечную среднюю продолжительность жизни.
Представьте, что вы электрон. Вы решили, что прожили достаточно долго и хотите сгнить. Каковы ваши варианты, здесь? Гелл-Манн сказал, что в физике элементарных частиц «все, что не запрещено, является обязательным», поэтому, если мы можем определить то, во что вы можете распадаться, вы должны это сделать.
Мы перейдем к вашей собственной системе покоя — любой распад, который вы можете совершить, должен происходить во всех системах отсчета, и проще всего/наиболее ограниченным будет говорить о системе покоя электрона. В этой системе отсчета у вас нет кинетической энергии, только энергия массы покоя, равная примерно 511 кэВ. Поэтому то, во что вы распадаетесь, должно иметь меньшую массу покоя — вы можете распасться до частицы с энергией 300 кэВ и придать ей 100 кэВ кинетической энергии, но вы не можете распасться до частицы с энергией 600 кэВ. (Это невозможно компенсировать кинетической энергией — нет отрицательной кинетической энергии.) К сожалению, каждый второй заряженный лептон и каждый кварк тяжелее этого. Итак, какие варианты это оставляет нам? Ну, есть безмассовые частицы (фотон, глюон, гравитон). Есть также нейтрино, которые настолько близки к безмассовым, что только совсем недавно кто-нибудь мог сказать, что это не так. Так что, возможно, вы можете распасться на нейтрино и переносчики силы. За исключением того, что тогда вы сталкиваетесь с проблемой: ни у одного из них нет электрического заряда, и ваш распад должен сохранять заряд. Вы застряли.
Вкратце: электроны — самые легкие отрицательно заряженные частицы, поэтому они не могут распадаться на более легкие частицы, не нарушая закон сохранения заряда.
Утверждение верно для распадов, где можно измерить время жизни.
Однако это не относится к взаимодействиям. Самоубийственный электрон, встретивший позитрон, имеет хорошую вероятность раствориться вместе с позитроном в двух гамма-лучах при низких энергиях.
Электрон-позитронная аннигиляция
Любопытно, что это не так для нейтрино. Если электронное нейтрино встречается с антиэлектронным нейтрино , соответствующая диаграмма Фейнмана будет иметь два Z 0 s . Поскольку Z 0 очень массивен, аннигиляция/исчезновение нейтрино не может произойти при низких энергиях, в отличие от того, что происходит с электронами/позитронами.
Это не совсем так. Считается, что суммарный заряд сохраняется, но существует слабый процесс, называемый захватом электрона, когда электрон захватывается ядром (обычно с внутренней «орбитали», поэтому имеется спектроскопическая сигнатура), испускается нейтрино и протон превращается в нейтрон. Значит, ваш учебник неверен!
Гиперлюминал спросил:
«Означает ли это, что электроны бесконечно стабильны?»
Подумайте о модели электрона Дирака, которая включает вклады левой и правой руки.
Теперь добавьте (достойную Нобеля) идею Браута-Энглерта-Хиггса о том, что левое сверло взаимодействует с конденсатом слабого гиперзаряда, а правое - нет.
Это предполагает простое расширение стандартной модели: ограничение SU (2), способное удерживать вместе левую и правую части фермиона. Подумайте об удержании кварков, но на более коротком расстоянии.
Что касается « бесконечно ли стабильны электроны? », если такие доли фермионов могут быть связаны, то в природе может существовать процесс их диссоциации... гамма-всплески?
Для тех, кто работает над так называемыми «чудесами вимпов» для объяснения темной материи, такая электрослабая связь выглядит интересной; доэлектронные, дофотонные, массивные префермионы, эволюционирующие в вещи, которые могут излучать фотоны (и, следовательно, быть обнаруженными).
Хаген фон Эйцен
JDługosz
Эмброуз Сваси
psusi
Джерри Ширмер