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探测质子寿命装置:珍贵数据!

时间:2023-11-21 理论教育 版权反馈
【摘要】:大统一理论预言,质子和中子等核子的寿命约为1030年到1034年,之后将会衰变,转变为电子或“π粒子”等。地球自诞生以来共46亿年,宇宙从开始到现在据说也只有138亿年,质子的寿命显然要长得多。简单来说,就是质子的年龄是宇宙年龄一万亿倍的万亿倍。只要保持观测这个数字1年,那么,有1个以上质子出现衰变的概率为10%,5年就是50%。如果质子的寿命是1030年,那么只要持续观测1年就有95%的概率能看到质子的衰变。

探测质子寿命装置:珍贵数据!

大统一理论预言,质子和中子等核子的寿命约为1030年到1034年,之后将会衰变,转变为电子或“π粒子”等。

这种衰变反应极其罕见,我们在日常情况下不会注意到,也是至今任何基本粒子实验和辐射线测定中都没有检测到的罕见现象。若非如此的话,由质子和中子构成的我们的身体,恐怕早就因发出辐射线而毁灭了。

如果质子的寿命是1034年,那么要观测一个核子直至它衰变,也必须得花费1034年。地球自诞生以来共46亿年,宇宙从开始到现在据说也只有138亿年,质子的寿命显然要长得多。简单来说,就是质子的年龄是宇宙年龄一万亿倍的万亿倍。即使我们从宇宙诞生时就观测质子,也无法知道它是否会衰变。

但如果同时观测1033个质子的话,情况就不一样了。只要保持观测这个数字1年,那么,有1个以上质子出现衰变的概率为10%,5年就是50%。如果质子的寿命是1030年,那么只要持续观测1年就有95%的概率能看到质子的衰变。(www.xing528.com)

换句话说,只要准备数量足够庞大的核子就能观测到极其罕见的核子衰变现象。

神冈探测器(KamiokaNDE)名称中的“NDE”的意思就是“核子衰变实验”(Nucleon Decay Experiment)。

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