$ Y_p $로 양성자의 반감기를 나타냅니다. . (물론 $ Y_p < \ infty $ 에 대한 실험적 증거는 없지만이를 주장하는 이론은 있습니다. , 그래서 이것은 실제로 그 이론에 대한 질문입니다).
질문은 :이 경우 $ Y_C $ , 절반은 -탄소 -12 핵의 수명?
순진한 대답은 $ ^ {12} C $ 에 6 개의 양성자가 포함되어 있기 때문에 $ Y_C = \ frac {1} {6} Y_p $ .
그러나 양성자는 붕괴하지 않습니다. Quarks는 그렇습니다. 중성자는 양성자만큼 많은 쿼크로 만들어지기 때문에 양성자와 마찬가지로 비바리 온으로 붕괴해야합니다. $ ^ {12} C $ 에 12 개의 핵이 포함되어 있으므로 $ Y_C = \ frac {1} {12} Y_p $ .
- 무엇입니까? $ \ frac {1} {6} Y_p $ 또는 $ \ frac {1} {12} Y_p $ ?
이 모든 것에는 숨겨진 가정이 있습니다. 쿼크의 반감기는 자신을 발견하는 중계 나 중계의 영향을받지 않는다는 것입니다. 반면, 중성자의 반감기는 자신이 발견 된 (또는 “t).
- 쿼크가 렙톤으로 붕괴되는 것에 대한 환경 독립성 가정이 맞습니까?
하나 더 있습니다. 양성자와 중성자는 각각 서로 다른 두 종류의 쿼크로 구성됩니다.
- 쿼크가 렙톤으로 붕괴되도록 만드는 이론이이 과정에 대해 동일한 반감기를 할당합니까? 쿼크 및 다운 쿼크?
답변
결합 된 시스템의 반감기는 일반적으로 단순한 확장이 없습니다. 당신이 생각하고있는 종류의 법칙. 반감기는 부분적으로 생성 된 입자에 사용할 수있는 위상 공간과 핵 구조와 관련된 요인에 따라 달라집니다. 그러나이 붕괴는 다소 고 에너지 과정입니다. 양성자가 중성 파이온으로 붕괴되고 양전자는 802.8 MeV의 $ Q $ 값을가집니다. 12C 핵은 11B 핵과 결합 에너지가 다르기 때문에 붕괴의 $ Q $ 값은 다를 수 있습니다. 아마도 몇 MeV 정도만큼 낮을 것입니다. . 그러나 이것은 800 MeV에 비해 매우 작기 때문에 아마도 작은 영향을 미칠 것입니다. 따라서이 예에서는 서로 다른 에너지 규모 때문에 양성자가 핵 내부에 결합되어 있다는 사실이 반감기에 거의 영향을 미치지 않을 것이라고 생각합니다.
비슷한 이유로 저는 예상 할 수 있습니다. 중성자의 기여도와 양성자의 기여도에는 큰 차이가 없습니다. 따라서 양성자의 반감기의 1/12는 아마도 상당히 합리적인 추정치입니다.