Rozpad protonu

Rozpad protonu je hypotetický jev, při kterém se (zdánlivě) stabilní proton může rozpadnout na mezon a lepton; dominantním kanálem je pak rozpad na pion ${\pi }^0$ a pozitron $e^{+}$. 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 ${\pi }^0$ a $e^{+}$.

Možné průběhy dominantního kanálu rozpadu

$uud\to (Xd)\to e^{+}+d\bar{d}$

$uud\to (Yu)\to e^{+}+u\bar{u}$

Při reakci přes boson X vzniká tento boson ze dvou kvarků u a přeměňuje se na antikvark $\bar{d}$ vázaný ve výsledném pionu ${\pi }^0$ a na pozitron $e^{+}$. Při reakci přes boson Y vzniká tento boson z kvarku u a kvarku d a přeměňuje se na antikvark $\bar{u}$ vázaný ve výsledném pionu ${\pi }^0$ a na pozitron $e^{+}$.

Feymanův diagram znázorňující rozpad protonu na ${\pi }^0$ a $e^{+}$.

Experimentální potvrzení rozpadu protonu

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, pro jednotlivé modely a kanály rozpadu až v řádu 10³⁴) 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).

Externí odkazy

• Šablona:Commonscat