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「壽命」最長的基本粒子是否和宇宙的壽命同等?

物質是永存的,只是形式變化了。物質是在每個層次形式是有壽命的。物質的某個層次形式早晚都會「等量、守恆」地變化到其它形式。如,人早晚要死,死了變糞土;別的人又會經過爹媽,將糞土變成人。還比如,恆星核聚變反應,將氫、氦等元素變成自然界其它元素。

由此也可看出,物質的越「上層建築」,壽命越短;越「基礎建築」,壽命越長。現在人類已知的最基礎建築,或「基建材料」就是,電子、質子、中子,這些費米子,稱其為「磚塊」,另外還有「水泥」,即玻色子,包括各種能量的光子,高、中、低頻電磁波、微波、紅外線、可見光、紫外線、貝塔射線(軟的)、X射線、伽瑪射線、宇宙射線(高能粒子流除外),還包括中微子流(存疑)、膠子等。

目前看,「磚」有「磚」的壽命,「水泥」有「水泥」的壽命。可以說,只要你「磚塊」還有結構,那就有壽命,「磚塊」還能碎,還有碎的時候。

質子目前知道由夸克組成,類似原子結構:中間三個小黑點,占巨大的房子,與原子核很小,原子很大類似的比例。但質子壽命非常長,基本不會自然碎成夸克,可能只能在黑洞量級的引力場,才能看到質子「死了」。如果說質子結合電子變成中子,如果叫質子死亡,則質子壽命不長,核反應中常有這種變化。

中子也是由三夸克組成,類似質子,只是對外顯示電中性。壽命與質子類似,但在核反應中可變換為質子和電子。

電子更小比質子小一千八倍,其內部一直沒法看到結構。目前有科研團隊說看到其有結構。總之,電子比質子壽命還長!但有一個問題就是,據說正負電子撞一塊就變成兩光子與兩中微子?存疑,存疑。

那麼,「水泥」壽命如何呢?「水泥」壽命都非常短,「水性楊花」,很快就變為其它「水泥」了,跟著「磚塊」變為其它「水泥」了。這裡有個問題:費米子數在目前級別的核反應中,是守恆的。也就是說,「磚塊」只在「磚塊」中變形而已,「水泥」也只在「水泥」中「變質」,費米子與玻色子之間不轉換。已知(不知準確不準確)費米子與玻色子「搭界」的地方在弱相互作用,楊振寧和李政道的宇稱不守恆地界上,還有就是正負電子湮滅反應上。

總之,通常的引力環境下,「磚塊」和「水泥」是分離的,不搭界。能量也就兩大類:費米子運動形成的動能和玻色子運動形成的電磁輻射能。

在物理學中,還有另外一個名稱,用來描述粒子的壽命長短——半衰期;但需要注意的是「半衰期≠平均壽命」,兩者關係是:

平均壽命 = 半衰期 / ln2 ;

一些粒子的平均壽命如下:

(1)自由中子:約15分鐘;

(2)自由質子:大約10^35年;

(3)自由電子:壽命無限;

(4)光子:壽命無限;

(5)π介子:250億分之一秒;

(6)μ子:0.0000022秒;

……

等等等等

我們可以看到,一些粒子的平均壽命非常長,比如自由質子的理論壽命,遠比宇宙年齡(138.2*10^8年)還長,以至於目前為止,科學家還未觀測到過質子的衰變。

如果我們給粒子無限的時間,不穩定的粒子就會逐漸向穩定粒子轉移,然後穩定粒子越來越多。

PS:未經同意不得轉載(圖片來源網路)


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