Strona głównaPytania → Czy protony się rozpadają?

Czy protony się rozpadają?

Pytanie

Pyta marek

Czy protony lub neutrony się rozpadają? Przecież wszystkie protony (neutrony) są identyczne i nie znają pojęcia czasu (nie starzeją się).

Odpowiedź

Odpowiada Mikołaj Misiak

Nikt dotąd nie zaobserwował rozpadu protonu. Brak takiej obserwacji w dotychczas wykonanych eksperymentach prowadzi do wniosku, że czas życia protonu jest większy od około $10^{31}$ lat, czyli dłuższy ponad tysiąc miliardów miliardów razy od obecnego wieku Wszechświata. To ograniczenie dopuszcza również możliwość, że proton ma nieskończenie długi czas życia, czyli jest stabilny.

Natomiast swobodne neutrony mają średni czas życia wynoszący około 880 sekund. Niektóre rozpadają się znacznie wcześniej, a inne znacznie później, choć rzeczywiście wszystkie są identyczne i nie starzeją się. Prawa mechaniki kwantowej dopuszczają zachodzenie zjawisk w sposób losowy, określony jedynie obliczalnymi rozkładami prawdopodobieństwa. Mając w próbce milion identycznych neutronów jesteśmy w stanie dość dokładnie przewidzieć jaka część z nich rozpadnie się po 10 minutach, ale nie jesteśmy w stanie przewidzieć które z nich to zrobią.