Otevřít hlavní menu

Rozpad protonu

hypotetický rozpad s narušením zachování nukleonového čísla

Rozpad protonu je hypotetický jev, při kterém se (zdánlivě) stabilní proton může rozpadnout na mezon a lepton; dominantním kanálem je pak rozpad na pion a pozitron [pozn. 1]. Tento rozpad vyplývá z většiny variant teorií velkého sjednocení. V nejjednodušších variantách teorie rozpad protonu probíhá za pomoci hypotetických X a Y bosonů.

Znázornění rozpadu protonu na a .

Obsah

Možné průběhy dominantního kanálu rozpaduEditovat

 
 

Při reakci přes boson X vzniká tento boson ze dvou kvarků u a přeměňuje se na antikvark   vázaný ve výsledném pionu   a na pozitron  . Při reakci přes boson Y vzniká tento boson z kvarku u a kvarku d a přeměňuje se na antikvark   vázaný ve výsledném pionu   a na pozitron  .

 
Feymanův diagram znázorňující rozpad protonu na   a  .

Experimentální potvrzení rozpadu protonuEditovat

O experimentální potvrzení tohoto jevu a poskytnutí experimentální podpory teoriím velkého sjednocení se pokouší několik světových laboratoří. Stále se prodlužující experimentálně zjištěná minimální hodnota střední doby života protonu (τ > 1031 roků obecně,[2] pro jednotlivé modely a kanály rozpadu až v řádu 1034)[3][4] již vyloučila mnohé z nejjednodušších variant teorie, zejména pokud se jedná o varianty bez předpokladu supersymetrie. Z takto vysokých hodnot doby života je zřejmé, že na detekci rozpadu v rozumném časovém rámci je potřeba obrovské množství protonů (např. řádově km3 vody).

PoznámkyEditovat

  1. Hypotetických kanálů rozpadu vyhovujících základním zákonům zachování (energie, hybnosti a elektrického náboje) je mnoho, kromě   jsou to např.  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  [1]

ReferenceEditovat

  1. PATRIGNANI, C., et al. (Particle Data Group). The Review of Particle Physics (2017). Chinese Physics C [online]. 2016, update 2017-05-30. Svazek 40, čís. 10: 100001. Dostupné online. html [1]. PDF [2]. ISSN 1674-1137. DOI:10.1088/1674-1137/40/10/100001. (anglicky) 
  2. PATRIGNANI, C., et al. (Particle Data Group). 2017 Review of Particle Physics. Chin. Phys. C [online]. 2016, rev. 2017-05-30. Svazek 40: 100001 (2016) and 2017 update, s. 1. Dostupné online. pdf [3]. (anglicky) 
  3. BAJC, Borut; HISANO, Junji; KUWAHARA, Takumi; OMURA, Yuji. Threshold corrections to dimension-six proton decay operators in non-minimal SUSY SU(5) GUTs. Nuclear Physics B [online]. 21. červen 2016. Svazek 910: 1, s. 1-22. Dostupné online. PDF [4]. arXiv:1603.03568v2. DOI:10.1016/j.nuclphysb.2016.06.017. (anglicky) 
  4. NISHINO, Haruki, et al. (Super-Kamiokande Collaboration). Search for Proton Decay via pe+π0 and pμ+π0 in a Large Water Cherenkov Detector. Physical Review Letters [online]. 8. duben 2009. Svazek 102, čís. 14: 141801. Dostupné online. PDF [5]. ISSN 1079-7114. arXiv:0903.0676v2. DOI:10.1103/PhysRevLett.102.141801. PMID 19392425. (anglicky) 

Externí odkazyEditovat

PoznámkyEditovat