回覆列表
  • 1 # 裸猿的故事

    不知道,但許多理論物理學家希望它是有限的,否則大統一理論的框架就錯了,這將是一個致命打擊。

    質子是重粒子家族中舉足輕重的成員,也是那些相信酸性體質的人的信念粒子,因為通常說的氫離子就是質子。

    圖示:電磁力和弱核力已經統一,現在是要統一強核力和電弱力

    在試圖將物理學四大基本力中的三種(電磁力、強核力、弱核力)統一起來的大統一理論(GUT)的框架中,為了消除夸克和輕子之間的差異,要求質子不能永恆,質子必須要能夠衰變,這個框架才可能是對的,如果質子不能衰變,那就證明關於大統一理論的假設就是錯的。不過,這些模型給出的質子衰變的年限超乎想象的長,多數模型都說質子的壽命很可能超過10^30年!考慮到我們宇宙的歷史才大約137億年左右,這是一個極其誇張的壽命。

    圖示:質子如果衰變將釋放正電子,自己轉變為另一種基本粒子。

    日本科學家用30萬噸水做的超級神崗探測器實驗,其中包含了7.5x10^33個質子,理論上每年都會有一些質子發生衰變,因為質子的衰變是機率事件,其發生機率的大小與粒子的壽命相關,粒子壽命越長,那麼發生衰變的可能性就越小,但只要有足夠多的質子,那麼理論上,我們就能看到其中有些質子發生衰變才對。

    圖示:維護人員在超級神崗探測器中檢修探測器的探頭

    但經過連續12年的觀測,沒有發現任何一例質子衰變事件,這大大出乎理論物理學家的意料之外,現在質子的潛在壽命已經上升到超過1.6*10^34年,總之,對於理論物理學家來說,質子的壽命依然是有限的,無非是究竟有多長尚未確定。

    現在,日本打算進一步擴大超級神崗實驗,從super擴大成hyper,Hyper-Kamiokande實驗的規模將比此前的Super-Kamiokande大十倍,它將在兩年內超過SK實驗的規模,希望這次我們能探測到質子的衰變跡象。

    圖示:Hyper-Kamiokande專案預計將在2020年下半年開始實驗,它將用於探測質子衰變、超新星大爆炸等事件,幫助人類闡明大統一理論和宇宙演化的歷史。

    圖示:中國最著名科幻作家劉慈欣(流浪地球原作者)在另一箇中篇科幻小說中寫道,理論物理學家是一群願意朝聞道夕死的一群人。在探索大統一理論中,被高智慧外星人阻止,因為這種探索據稱可能導致宇宙毀滅。而許多理論物理學家願意用生命換取看一眼大統一方程的機會。

  • 中秋節和大豐收的關聯?
  • 提車兩週了,才發現我買的是4S放在展廳裡的一輛車,我該怎麼辦?