Sind Protonen zu 100% stabil, oder gibt es eine Halbwertszeit?

5 Antworten

Bisher ist keine Halbwertszeit des Protons bekannt, nur, dass sie, sollte sie überhaupt endlich sein, das jetztige Alter des Universums um mindestens 20 Zehnerpotenzen übersteigt.

Es sind drei »Generationen« von Quarks bekannt, und Protonen bestehen aus den leichtesten und somit auch stabilsten dieser Quarks. Aber vielleicht ist unser Universum noch zu dicht und heißt für die nächstleichtere »Generation«. Für Leptonen gilt Ähnliches, die leichtesten bekannten sind die Elektronen/Positronen und Neutrinos.

Vielleicht gab es umgekehrt im frühen Universum nur schwerere Quarks und Leptonen, die vielleicht sogar so etwas wie Atome gebildet haben und vielleicht gab es ganz am Anfang kurzzeitig - aus unserer Sicht - ganze Welten und sogar intelligentes Leben, das auch irgendwann herausfand, sein Universum werde so auseinandergetrieben, dass es praktisch leer, sehr kalt und öde sein werde.

Es ist noch kein Protonenzerfall beobachtet worden. Das heißt aber nicht, dass er völlig ausgeschlossen ist. Wenn es überhaupt eine Halbwertszeit gibt, ist sie größer als 10^31 Jahre.

https://de.wikipedia.org/wiki/Protonenzerfall

Ein freies Proton gilt als stabil.
Wenn es allerdings in einem Kern mit Protonenüberschuss ist, kann es sich durch Elektroneneinfang oder β-plus-Zerfall in ein Neutron umwandeln.
Durch die Schwache Wechselwirkung. Zusätzlich entsteht noch ein Neutrino.

(Einige?) Susy-Theorien (Susy=Super-Symmetrie) nehmen allerdings an, dass ein Proton zerfallen kann, m.W. in ein Positron und ???
Die zuerst errechneten Halbwertzeiten wurden aber inzwischen widerlegt.
Die genannten 10³¹ Jahre kann ich weder bestätigen noch dementieren, aber die Größenordnung klingt realistisch.

Und zum Schluss kann man in Hochleistungsbeschleunigern 2 Protonen so heftig aufeinander prallen lassen, dass für einen Sekundenbruchteil alles Mögliche entsteht.
Auch wenn danach wieder 2 Protonen vorhanden sind, kann ich nicht beschwören, dass das die 2 ursprünglichen sind.

> kann ich nicht beschwören, dass das die 2 ursprünglichen sind

Auch wenn es ein Meineid wäre, könnte man ihn doch nicht beweisen.

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@TomRichter

Für mich ist Schrödingers Katze gestorben, aber den Quarksumpf mochte sie ohnehin nicht. War ihr zu foicht.

Ich deute das mal als wohlwollende Bestätigung meiner Vorsicht.

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