第12章 基本粒子和自然的力(2)[第3页/共5页]

此中最风趣的预言是，构成凡是物质的大部分质量的质子能够自发衰变成诸如反电子之类更轻的粒子。之以是能够，其启事在于，在大同一能量下，夸克和反电子之间没有本质的分歧。在普通环境下一个质子中的三个夸克没有充足能量窜改成反电子，因为不肯定性道理意味着质子中夸克的能量不成能严格稳定，此中一个夸克会非常偶尔地获得充足能量停止这类窜改。如许质子就要衰变。夸克要获得充足能量的概率是如此之低，起码要等候100万亿亿亿年（1前面跟30个O）才气有1次。这比宇宙从大爆炸以来的春秋（约莫100亿年――1前面跟10个0）要长很多了。是以，人们会以为不成能在尝试上检测到质子自发衰变的能够性。但是，人们能够察看包含极大数量质子的大量物质，以增加检测衰变的机遇。（比方，如果察看的工具含有1前面跟31个0个质子，遵循最简朴的GUT，能够预感在1年内应能看到多于一次的质子衰变）。

同一电磁力和弱核力的胜利，令人们多次试图将这两种力和强核力归并在所谓的大同一实际（或GUT）当中。

但是，电磁力在原子和分子的小标准下起首要感化。在带负电的电子和带正电的核中的质子之间的电磁力使得电子环绕着原子的核公转，正如同引力使得地球环绕着太阳公转一样。人们将电磁吸引力描画成是因为互换大量称作光子的无质量的自旋为1的虚粒子引发的。反复一下，这里互换的光子是虚粒子。但是，电子从一个答应轨道窜改到另一个离核更近的答应轨道时，开释能量并且发射出实光子――如果其波长恰当，则作为可见光可被肉眼察看到，或可用诸如拍照底版的光子探测器察看到。一样，如果一个光子和原子相碰撞，可将电子从离核较近的答应轨道挪动到较远的轨道。如许光子的能量被耗损掉，它也就被接收了。

人们停止了一系列尝试，可惜没有获得任何质子或中子衰变的确切证据。有一个尝试是在俄亥俄的莫尔顿盐矿里停止的（为了制止其他因宇宙射线引发的会和质子衰变相混合的事件产生），用了8000吨水。因为在尝试中没有观察到自发的质子衰变，是以能够预算出，能够的质子寿命起码应为1000万亿亿亿（1前面跟31个0）年。这比简朴的大同一实际所预言的寿命更长。但是，一些更精美的大同一实际预言的寿命比这更长，是以需求用更活络的手腕对乃至更大量的物质停止查验。

大同一能量的数值还晓得得不太清楚，能够起码有1000万亿吉电子伏特。现在朝粒子加快器只能使大抵能量为100吉电子伏的粒子相碰撞，而打算制作的机器的能量可升到几千吉电子伏。要制作足以将粒子加快到大同一能量的机器，其体积必须和太阳系一样大――这在当代经济环境下不太能够做到。是以，不成能在尝试室里直接查验大同一实际。但是，如同在弱电同一实际中那样，我们能够查验它在低能量下的推论。