是什么原因导致了基本粒子衰变为什么原子核会衰变 _经验分享

是什么原因导致了基本粒子（例如：两个夸克中较重的那个）“衰变”成其他基本粒子呢？如果这些新的粒子不是原先粒子的一部分，那这些新粒子又是从何而来呢？

文章插图

在我看来，粒子的衰变必然是由于一些内力或外力的作用造成的，但如果所有的力都是由新粒子带来的，这又怎么可能呢？对于新诞生的基本粒子，我对它们在原粒子消失之后的存在能力感到疑惑。我是一名具有一定物理学知识的高中学生，并且最近才开始学习和了解有关粒子物理学的知识。

文章插图

【是什么原因导致了基本粒子衰变为什么原子核会衰变】从某种意义上来说，粒子会因为他们具有惰性而衰变，它们希望维持可达到的能量最低的状态。因此，如果衰变后产物的能量比初始粒子能量小，衰变就可以自发产生。这也意味着粒子可以在没有任何外力的作用下处于任何一种中间的状态，而且它将一直持续衰变。虽然无法预测衰变发生的确切时间，但是粒子通常都会具有一个特定的寿命。（如果您之前已经听过这个术语，这与他们的半衰期非常接近，）。

文章插图

举个例子，中子会比质子略重，所以中子的能量就会比质子略高。事实证明，单独一个自由的中子（一个未被束缚在核中的中子）会自发地衰变为质子，电子和中微子。（这种行为被叫做“β衰变”）。这段衰变的用时大约15分钟。

文章插图

最后，哪些粒子可以经历这种衰变呢？事实证明，任何基本粒子（例如质子，中子以及充满质子和中子的原子）的复合粒子都可以通过这种方式衰变。至于基本粒子本身，举个例子来说，一个电子并不能像中子那样自发地进行衰变。至于夸克的衰变，就是一个更困难的案例了，因为我们认为夸克不可能单独存在。

文章插图

图解：中子β衰变的费曼图。经由一个W玻色子，中子衰变为一个质子，同时释放出一个电子和一个反电子中微子。
这些新的粒子是从哪里来的呢？我认为最好的答案就是他们来源于最纯粹的能量。爱因斯坦证明了E = mc^2，即质量和能量彼此成正比，光速的平方是比例常数。所以，人们可以用能量和其他方式来解决问题。因此，在有足够的能量作用下（并且满足某些粒子物理规则），一个粒子可以“变成”另一种类型的粒子。举个例子，满足该条件之后，质子和中子可以发生反应。

文章插图

粒子衰变
粒子衰变是一个不稳定的亚原子粒子转变为多个其他粒子的自发过程。此过程中转化成的这些粒子（最终状态）均小于原始粒子，尽管整个系统的总质量不变。一个粒子如果可以衰变成至少一个允许的最终状态，那么它一定处于不稳定的状态。这些不稳定粒子的衰变方式有很多种，不同方式有不同的发生概率。衰变是由一个或多个基本力导致。处于最终状态的粒子本身可能不稳定并且进一步衰变。

文章插图

粒子的衰变通常不同于放射性衰变，即使这两者在概念上相似并且经常用相同的术语去描述特征，在辐射的过程中，伴随着粒子或辐射的发射，不稳定的原子核转化成较轻的核。

是什么原因导致了基本粒子衰变 为什么原子核会衰变

是什么原因导致了基本粒子衰变为什么原子核会衰变