如果你覺得自己活得久，那是因?yàn)槟銢]見過質(zhì)子。這幫不講武德的微觀顆粒，活了140億年還tnd一點(diǎn)衰老跡象都沒有。
科學(xué)家們不服了，非要找出它們的死亡證據(jù)。
宇宙這個(gè)破地方已經(jīng)存在了將近140億年，恒星死了一茬又一茬，銀河系轉(zhuǎn)了不知道多少圈，唯一不變的是質(zhì)子這群倔驢似的微粒還在那硬撐著，活得比誰都滋潤(rùn)。
你想想，這世上什么東西不會(huì)壞？
你家那剛買的冰箱保修期還沒過就開始漏水；隔壁老王的頭發(fā)三十歲就全部撤退；甚至連鈾這種猛料最后都會(huì)變成鉛。
可偏偏質(zhì)子，這種構(gòu)成我們一切物質(zhì)的基本粒子，就像開了掛一樣，亙古不變。
這不合理??！
科學(xué)家們坐不住了，花了大價(jià)錢造了一堆巨型探測(cè)器，就為了抓到一個(gè)質(zhì)子自殺的證據(jù)。
結(jié)果呢？
一無所獲！這幫質(zhì)子太能裝了，在實(shí)驗(yàn)室里愣是一個(gè)都不肯死給你看。
要搞清楚質(zhì)子為什么這么能活，咱得先扒一扒物質(zhì)的底褲。
中學(xué)化學(xué)告訴我們，萬物由原子組成。
但原子內(nèi)部比綜藝節(jié)目后臺(tái)還復(fù)雜：有質(zhì)子、中子擠在原子核里，周圍是一群跑龍?zhí)椎碾娮印?/p>
更變。態(tài)的是，質(zhì)子和 講真，原子世界比你想象的復(fù)雜多了，比娛樂圈的關(guān)系網(wǎng)還亂。 但有一點(diǎn)很搞笑：質(zhì)子和電子穩(wěn)如老狗，中子就不行了。 把中子單獨(dú)拎出來，它連15分鐘都撐不住就裂開了。 這就像那種離了團(tuán)隊(duì)就活不下去的藝人，格局小了??！ 為啥質(zhì)子和電子能千秋萬代？因?yàn)?a class="keyword-search" 。 通俗點(diǎn)說，就是宇宙設(shè)了幾道門檻，你想轉(zhuǎn)化必須遵守規(guī)則，不然免談。 這就像你玩樂高。 假設(shè)你有10000塊樂高，你可以搭城堡、摩天輪、還是啥稀奇古怪的東西，但無論怎么拼，塊數(shù)永遠(yuǎn)是10000，一塊都不能憑空出現(xiàn)或消失。宇宙對(duì)粒子也是這個(gè)德行。 具體來說，粒子世界的"貨幣"有幾種：能量、電荷、重子數(shù)和輕子數(shù)。 這就像你去國(guó)外旅游，除了帶現(xiàn)金，還得帶信用卡、支付寶、PayPal，樣樣不能少。 能量這玩意兒你可能感覺很抽象，但它就像銀行賬戶余額一樣實(shí)在。愛因斯坦那個(gè)E=mc2告訴我們，質(zhì)量就是能量的一種表現(xiàn)形式。 在粒子衰變這場(chǎng)游戲里，重的可以變輕（多余的質(zhì)量變成動(dòng)能），但輕的絕不可能無中生有變重。 這就像你可以把一百塊變成一堆零錢，但你想把一塊錢變成一百塊？做夢(mèng)去吧！ 電荷也是必須守恒的。 質(zhì)子帶著+1的電荷，如果它要衰變，產(chǎn)物的電荷總和也必須是+1，一點(diǎn)都不能差。電子帶-1電荷，質(zhì)量只有質(zhì)子的萬分之五。正電子則是電子的反物質(zhì)雙胞胎，帶+1電荷。 理論上，質(zhì)子（重，+1電荷）可以衰變成正電子（輕，+1電荷）加光子（輕，0電荷）。 但自然界壓根不這么玩，因?yàn)檫€有兩個(gè)更變態(tài)的守恒量：重子數(shù)和輕子數(shù)。 質(zhì)子、中子這些重量級(jí)選手屬于"重子"家族，都帶著重子數(shù)B=+1的標(biāo)簽。電子這類輕量級(jí)選手屬于"輕子"家族，帶著輕子數(shù)L=+1的標(biāo)簽。反物質(zhì)則帶著相反的標(biāo)簽。 這就像古代的門第觀念，門當(dāng)戶對(duì)才能聯(lián)姻。重子只能和重子玩，輕子只能和輕子搞，兩個(gè)圈子絕不能亂來。 如果質(zhì)子（重子）想變成正電子（輕子），就相當(dāng)于貴族想變平民，宇宙的潛規(guī)則不允許這種越界行為。 這就解釋了為什么中子（電荷0，質(zhì)量939.6 MeV，重子數(shù)+1，輕子數(shù)0）可以衰變成質(zhì)子（電荷+1，質(zhì)量938.3 MeV，重子數(shù)+1，輕子數(shù)0）、電子（電荷-1，質(zhì)量0.511 MeV，重子數(shù)0，輕子數(shù)+1）和反電子中微子（電荷0，幾乎沒質(zhì)量，重子數(shù)0，輕子數(shù)-1）。 你算算賬就知道，前后的"貨幣"數(shù)量分毫不差。 質(zhì)子作為最輕的重子，實(shí)在找不到比它更輕的重子了。 它想衰變？沒門！除非宇宙規(guī)則出bug。 所以質(zhì)子真的能活到宇宙盡頭？這可不是哲學(xué)問題，而是實(shí)打?qū)嵉膶?shí)驗(yàn)問題。 理論上，有可能存在某種超級(jí)變態(tài)的新物理規(guī)律，允許守恒律被微弱違反。為了抓住這種可能性，科學(xué)家建造了重達(dá)幾萬噸的超級(jí)探測(cè)器。 目前的實(shí)驗(yàn)結(jié)果告訴我們，質(zhì)子的最低壽命是2×103?年，這比宇宙年齡長(zhǎng)萬億萬億倍。 簡(jiǎn)單說，就算質(zhì)子會(huì)死，它也能活到把你、我、地球、太陽、整個(gè)銀河系都熬成灰了還在那嘚瑟。 真是活久見。 科學(xué)家們不服輸?shù)木窈?jiǎn)直令人感動(dòng)。他們還在繼續(xù)尋找質(zhì)子衰變的證據(jù)，正在建設(shè)的深地下中微子實(shí)驗(yàn)（DUNE）除了研究中微子，也會(huì)順便看看能不能抓到一個(gè)自殺的質(zhì)子。 如果真有一天質(zhì)子衰變被發(fā)現(xiàn)了，物理學(xué)教科書估計(jì)得重寫了。不過按目前情況看，質(zhì)子這群老頑固似乎鐵了心要把"不死"這個(gè)人設(shè)進(jìn)行到底。 在浩瀚宇宙中，萬事萬物都會(huì)衰亡，唯獨(dú)質(zhì)子還在那裝immortal。 這是不是宇宙最大的諷刺？ 可能只有時(shí)間能告訴我們答案……如果時(shí)間真的存在的話。 （本文完）
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