Mail.ruПочтаМой МирОдноклассникиВКонтактеИгрыЗнакомстваНовостиКалендарьОблакоЗаметкиВсе проекты

Объясняет ли какая либо теория разное время жизни элементарных частиц?

Високосный кот Ученик (9), закрыт 7 лет назад
наиболее непонятно почему время жизни у нейтрона 15мин. Что с ним происходит в течение этого времени? зависит ли время жизни нейтрона от каких-либо внешних факторов?
Лучший ответ
Evgeny M. Высший разум (923146) 7 лет назад
.

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.

.
Високосный котУченик (9) 7 лет назад
хотите сказать, для физики большая проблема набрать статистику для времени жизни отдельных нейтронов?
White Rabbit Искусственный Интеллект (313511) а зачем УСТАРЕВШУЮ теорию приводить-то? Протон - СОСТАВНАЯ частица. НЕ элементарная... И нейтрон - ни разу НЕ возбуждённое состояние....
White RabbitИскусственный Интеллект (313511) 7 лет назад
а зачем УСТАРЕВШУЮ теорию приводить-то?
Протон - СОСТАВНАЯ частица. НЕ элементарная...
И нейтрон - ни разу НЕ возбуждённое состояние....
Фаимя Салихова Мыслитель (7216) Что значит протон составная частица??? А электрон не составная разве??? Сколько протонов в атоме, такой порядковый номер в таблице Менделеева занимает Химический элемент. Оттого сколько электронов на допустимых электронных уровнях, и сколько вна последнем из допустимого количества, то, соответственно, какую-то определённую валентность принимает химическое вещество. Как могут быть электроны одновременно ещё носителями электрических зарядов и участвовать в переносе тока??? Электронных теорий просто несколько и они противоречат друг другу.   • https://otvet.mail.ru/answer/1831841770https://otvet.mail.ru/answer/1824889695   20:43 26.08.2016
Фаимя СалиховаМыслитель (7216) 7 лет назад
Вы это откуда-то нагло копипастите, или действительно сами во всём так хорошо разобрались??? О_о о_О
 
20:35 26.08.2016
Остальные ответы
Сашуля Головин Знаток (303) 7 лет назад
нам в школе такое не обясняли ещё это наверное в 9 класе проходят
Дмитрий Низяев Искусственный Интеллект (803506) 7 лет назад
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"?
White Rabbit Искусственный Интеллект (313511) 7 лет назад
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.
Високосный котУченик (9) 7 лет назад
т. е. 15 мин это среднее время жизни нейтрона?
White Rabbit Искусственный Интеллект (313511) Ну да
Антон РазжигаевУченик (106) 7 лет назад
ЗАВИСИТ!
Зависит от внешних факторов, таких как взаимодействие с протонами например. Потомо что в составе ядер нейтроны не распадаются. У них такое маленькое время жизни только в свободном состоянии
Високосный кот Ученик (9) предлагаю эксперимент: берём 1000 нейтронов в вакууме и предельно малом объёме и смотрим оказывает ли их концентрация на время их жизни
Костя Трент Ученик (212) 7 лет назад
По-моему квантовая хромодинамика.
вадим герко Знаток (418) 7 лет назад
в институтах обычно есть лекции про это
Гриша Петров-Водкин Мыслитель (5996) 7 лет назад
бессмысленный вопрос. вам это знание абсолютно не нужно.
waltz o Знаток (305) 7 лет назад
В книгах для ввузов.
Один в магнитном поле воен Искусственный Интеллект (124902) 7 лет назад
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)
fashion Мастер (1217) 7 лет назад
Теория относительности; Пространственно-временное искажение.
Илья Калягин Искусственный Интеллект (650512) 7 лет назад
Изучайте физику элементарных частиц, если интересно!
невидимка пупс Ученик (24) 7 лет назад
он женится, разводится, гуляет с разными шлюхами и умирает в одиночестве. вообще они так быстро двигаются, что кажется, что они не старея сразу умирают?
Ушастик Мыслитель (9686) 7 лет назад
Время жизни частицы зависит от вероятности ее разрушения другими частицами.
Eduard Arshakyan Ученик (183) 7 лет назад
Специальная теория относительности.
shidar s Ученик (105) 7 лет назад
У нейтрона нету такого понятия как возраст, ты наверное перепутал!
Похожие вопросы