宇宙中任何东西都是有寿命的,那么原子、原子核、中子、电子和质子的寿命各是多久?
“朝菌不知晦朔,蝼蛄不知春秋”。
有形的都是有限的,无论是庞大的恒星、渺小的粒子,都会有寿命结束的一刻。而越渺小的寿命似乎也越短,是否真是如此?
那么原子、原子核、中子、电子、质子的寿命会有多长呢?
- 原子寿命 原子是化学反应中不可再分割的基本粒子,已知有118大类,但在物理情况下还能再分割为原子核、电子、中子及质子。原子会衰变,物理学常用半衰期衡量原子寿命。而每种原子的半衰期都不同,最短的钋215仅0.0018秒,最长的铀U238可有45亿年,C14有5730年;
- 原子核寿命 原子核内的中子跟质子特别稳定,其内部的库仑力能束缚它们的衰变,可有10²⁹年;
- 中子寿命 如果脱离了原子核的自由中子,会很快衰变为质子、电子、反中微子,平均寿命15分钟;
- 电子 电子是物理上不可再分割的基本粒子,有人认为粒子越小寿命越长,电子可以与138亿年的宇宙同龄;
- 质子寿命 由于质子是最轻的重子,无法衰变成其它更轻的粒子,而又不违背重子数守恒。根据大统一论,质子寿命可有10³³年,比宇宙寿命还长。
综上所述,在粒子界中,越小的寿命越长,有的甚至超过宇宙年龄,而直接影响它们年龄的就是衰变:衰变得越快,寿命越短;衰变得越慢,寿命越长,甚至质子没有衰变,因此寿命几乎是无限的。
而人类关于粒子的理解仍然有限,相信未来的科技能揭开自然界的种种谜团。
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