[科目]  物理

[关键词]  物理科普/基本粒子

[文件]  wlkp11.doc

[标题]  寿命最短的基本粒子

[内容]

寿命最短的基本粒子

所谓基本粒子的寿命，就是指粒子从产生到衰变所经历的一段时间。 迄今为止，人们所知道的基本粒子已有300多种。其中，除少数寿命特别长的稳定粒子(如光子、中微子、电子和质子)外，其他都会分别通过弱相互作用、电磁相互作用和强相互作用衰变成别的粒子。在这些会衰变的粒子中，绝大多数是瞬息即逝的，也就是说，它们往往在诞生的瞬间就已夭折。但由于引起衰变的原因不同，不同粒子的寿命(通常指粒子静止时的平均寿命)也有巨大的差异。

　　通过弱相互作用衰变的粒子有20余种。其中，π±介子的寿命大致为2.6×10 -8秒，即π±介子经过一亿分之一秒就衰变成了其他秒子。一亿分之一秒，从我们日常生活中习惯了的时间概念来讲，是不值一提的；但在微观世界里，它却不能忽视，相反倒是个不太小的数字。在大量能自动衰变的基本粒子中，能活上一亿分之一秒的算是相当长寿的。

　　再来看看通过电磁相互作用衰变的粒子(共两种)，它们的寿命就要短得多了。π0介子的寿命是0.84×10 -16秒，η介子的寿命是3×10e-19秒。比起π±介子来，它们的寿命竟分别要短8～11个数量级。但要论寿命的最短，还轮不到它们!

　　寿命最短的，则要算通过强相互作用衰变的“共振态粒子”(如粒子、粒子等)。它们的伙伴特别多，占基本粒子家族成员的一半以上，共200多种。它们的寿命之短达到了惊人的地步，以致于人们很难用确切的形容词来描述它们的衰变过程；粒子物理学家即使利用最优的实验手段也已无法直接测量它们，而只能用间接的方法推算出它们的寿命。它们只能生活一千万亿亿分之一秒左右，即寿命大致是10e-28秒。