Xác suất sống sót và tuổi thọ của hạt Phân_rã_hạt

Phân rã hạt là một quá trình Poisson, và do đó xác suất mà một hạt tồn tại trong thời gian t trước khi phân rã được đưa ra bởi một phân bố mũ có hằng số thời gian phụ thuộc vào vận tốc của hạt:

P ( t ) = e − t / ( γ τ ) {\displaystyle P(t)=e^{-t/(\gamma \tau )}\,} trong đó τ {\displaystyle \tau } là tuổi thọ trung bình của hạt (khi nghỉ), và γ = 1 1 − v 2 / c 2 {\displaystyle \gamma ={\frac {1}{\sqrt {1-v^{2}/c^{2}}}}} là yếu tố Lorentz của hạt.

Bảng của một số vòng đời hạt cơ bản và hỗn hợp

Tất cả dữ liệu là từ Nhóm dữ liệu hạt.

LoạiTênBiểu tượngTrọng lượng (MeV)Tuổi thọ trung bình
LeptonElectron / Positron e − / e + {\displaystyle \mathrm {e} ^{-}\,/\,\mathrm {e} ^{+}} 0000.511 > 4.6 × 10 26   y e a r s {\displaystyle >4.6\times 10^{26}\ \mathrm {years} \,}
Muon / Antimuon μ − / μ + {\displaystyle \mathrm {\mu } ^{-}\,/\,\mathrm {\mu } ^{+}} 00105.700 2.2 × 10 − 6   s e c o n d s {\displaystyle 2.2\times 10^{-6}\ \mathrm {seconds} \,}
Tau lepton / Antitau τ − / τ + {\displaystyle \mathrm {\tau } ^{-}\,/\,\mathrm {\tau } ^{+}} 01777.000 2.9 × 10 − 13   s e c o n d s {\displaystyle 2.9\times 10^{-13}\ \mathrm {seconds} \,}
MesonNeutral Pion π 0 {\displaystyle \mathrm {\pi } ^{0}\,} 00135.000 8.4 × 10 − 17   s e c o n d s {\displaystyle 8.4\times 10^{-17}\ \mathrm {seconds} \,}
Charged Pion π + / π − {\displaystyle \mathrm {\pi } ^{+}\,/\,\mathrm {\pi } ^{-}} 00139.600 2.6 × 10 − 8   s e c o n d s {\displaystyle 2.6\times 10^{-8}\ \mathrm {seconds} \,}
BaryonProton / Antiproton p + / p − {\displaystyle \mathrm {p} ^{+}\,/\,\mathrm {p} ^{-}} 00938.200 > 10 29   y e a r s {\displaystyle >10^{29}\ \mathrm {years} \,}
Neutron / Antineutron n / n ¯ {\displaystyle \mathrm {n} \,/\,\mathrm {\bar {n}} } 00939.600 885.7   s e c o n d s {\displaystyle 885.7\ \mathrm {seconds} \,}
BosonW boson W + / W − {\displaystyle \mathrm {W} ^{+}\,/\,\mathrm {W} ^{-}} 80400.000 10 − 25   s e c o n d s {\displaystyle 10^{-25}\ \mathrm {seconds} \,}
Z boson Z 0 {\displaystyle \mathrm {Z} ^{0}\,} 91000.000 10 − 25   s e c o n d s {\displaystyle 10^{-25}\ \mathrm {seconds} \,}