粒子衰變
粒子衰變 |
粒子衰變是一基本粒子變成其他基本粒子的自發過程。在這個過程中,一基本粒子變成質量更輕的另一種基本粒子,及一中間粒子,例如μ子衰變中的W玻色子。
這中間粒子隨即變成其他粒子。如果生成的粒子不穩定,那麼衰變過程還會繼續。粒子衰變這種過程,與放射性衰變不一樣,後者為一不穩定的原子核,變成一更小的原子核,當中還伴隨着粒子或射線的發射。
目錄
基本信息
中文名; 粒子衰變
外文名; 粒子衰變
應用學科; 原子核物理
其他領域; 量子力學
相關概念; 費米子 玻色子
簡介
粒子衰變是一基本粒子變成其他基本粒子的自發過程。在這個過程中,一基本粒子變成質量更輕的另一種基本粒子,及一中間粒子,例如μ子衰變中的W玻色子。這中間粒子隨即變成其他粒子。如果生成的粒子不穩定,那麼衰變過程還會繼續。粒子衰變這種過程,與放射性衰變不一樣,後者為一不穩定的原子核,變成一更小的原子核,當中還伴隨着粒子或射線的發射。
生還概率
把一個粒子的平均壽命標記為τ,這樣粒子在時間t後仍生還(即未衰變)的概率為P(t) = e
其中
為該粒子的洛倫茲因子。
衰變率
設一粒子質量為M,則衰變率可用下面的通用公式表示
其中n為原衰變所生成的粒子數,m為連接始態與終態的不變矩陣上的元,dФn為相位空間的元,即為粒子i的四維動量。
四維動量
在狹義相對論中,四維動量是將古典三維動量推廣到四維空間。 動量是三維向量; 類似地,四維動量是時空中的四向量。 具有相對論能量E和三空間動量p =(px,py,pz)=γmv的粒子的逆向四維動量,其中v是粒子的三空間速度,γ是洛倫茲因子。
mv是粒子的平均非相對動量,m是其餘質量。四維動量在相對論計算中是有用的,因為它是洛倫茲矢量。 這意味着很容易跟蹤在洛倫茲變換下如何變換。[1]