希格斯玻色子是希格斯場的激發,非常重且壽命短。它還與希格斯場相互作用,因此能夠體驗質量。
如果按照標準模型將其視為基本粒子,為什麼它會衰減?
希格斯玻色子是希格斯場的激發,非常重且壽命短。它還與希格斯場相互作用,因此能夠體驗質量。
如果按照標準模型將其視為基本粒子,為什麼它會衰減?
標準模型中的大多數基本粒子都會衰減:μ子,tau輕子,重夸克,W和Z玻色子。沒什麼問題,希格斯衰變也沒有問題。
您的問題可能來自對粒子衰變的誤解:粒子以某種方式“分裂”為先前存在的成分。不像那樣。腐爛是轉變到以前沒有的事物。
回答這個問題的另一種方法是,粒子不是“基本”的,甚至在給定的量子場論中也是如此。量子場論(如標準模型)是用場而不是粒子表示的。粒子是模型預測的現象。其中一些是穩定的,一些是瞬態的(它們會衰減)。標準模型使用基本的希格斯場構建,並預測不穩定的希格斯粒子。
儘管“基本粒子”這一語言非常普遍,目前可能無法修改,但談論用於表示模型的基本字段可能會更容易混淆且更準確。但是,即使那種語言也不是完美的,因為某些模型可以使用看似無關的字段集以多種方式表達。量子場論是一門充滿驚喜的豐富學科!
“衰變”只是一種相互作用的名稱,其中一個粒子進入,兩個或多個粒子出去。
量子力學中的規則是“ 任何不被禁止的都是強制性的” –也就是說,任何過程(衰變或其他過程)都可能發生,除非它違反了守恆定律。結果,無論是基本粒子還是複合粒子,大多數粒子都會衰減。
例外是粒子,您實際上可以選擇沒有違反某些守恆定律的一組輸出。例如,電子不能衰變,因為衰變必須保留電荷-因此至少必須對一個輸出進行充電-並且還必須保留質量/能量-因此所有輸出的總質量必須不能大於電子的質量-這是不可能的,因為沒有質量較低的帶電粒子。因此,之所以穩定,並不是因為它是基本的,而是因為一切可能使其不穩定的東西都被禁止。
介子也是基本的,除質量外與電子幾乎相同,它會而且確實會衰減,因為更高的輸入質量意味著您可以找到既能保持質量又能滿足所有其他約束的輸出。
不是基本粒子的質子不能衰減,因為它是最輕的粒子,具有另一個守恆性質,稱為重子數。
但是,同樣,不能衰減的粒子是例外。通常,幾乎所有事物都可以並且可以做到,這同樣適用於基本粒子和復合粒子。
所有基本或基本粒子在出生後都會衰變。以電子為例。當以某種過程產生時,它會“分解”為“另一個電子”和許多軟光子。由於“另一個電子”不可能不與周圍環境進一步相互作用而停留,因此它繼續相互作用,即一般來說吸收和發射軟光子。
當沒有我們可以識別的子組件時,粒子是基本的。
這與衰變的概念無關,您可以通過觀察粒子(無論有無粒子)可能以許多不同的方式衰變而輕易地使自己相信這一事實,但其組成的數量和類型卻是唯一的確定。
量子的衰減不像固體物質分裂。當我們想到“腐爛”一詞時,它通常與腐爛的肉或物理分離有關。衰減也可能只是折舊。
將玻色子和費米子視為遵循隨機規則的能量狀態可能會有所幫助。由於能量從初始狀態到“衰變”後都是守恆的,因此可以將衰變看作是通過增加熵(並且可能是熵)從不穩定的高能態到其固有性質內的替代高能態的變化。其他推測或數學衍生的現象)。
此外,所有粒子作為基本粒子的性質仍有待爭論。