Proton bozunması

Parçacık fiziğinde proton bozunması, protonun nötr bir pion ve bir pozitron gibi daha hafif atom altı parçacıklara bozunduğu varsayımsal bir parçacık bozunma biçimidir. Proton bozunumu hipotezi ilk olarak 1967'de Andrey Saharov tarafından formüle edildi. Önemli deneysel çabalara rağmen, proton bozunması hiçbir zaman gözlemlenmedi. Bir pozitron aracılığıyla bozunursa, protonun yarı ömrü en az  x 1034 yıl olarak sınırlandırılır.

Standart Model'e göre, bir baryon türü olan proton, baryon sayısı (kuark sayısı) korunduğu için kararlıdır (normal şartlar altında; istisna için kiral anomaliye bakınız). Bu nedenle, protonlar en hafif (ve dolayısıyla en az enerjili) baryon oldukları için kendi başlarına diğer parçacıklara bozunmazlar. Pozitron emisyonu ve Elektron yakalama –protonun nötrona dönüştüğü radyoaktif bozunma biçimleri– proton bozunması değildir, çünkü proton atom içindeki diğer parçacıklarla etkileşime girer.

Standart Modelin ötesindeki bazı büyük birleşik teoriler (BBK, GUT [Grand Unified Theory]) baryon sayısı simetrisini açıkça kırarak protonların Higgs bozonu, manyetik tek kutuplar veya 1031 ila 1036 yıllık yarı ömrü olan yeni X bozonları aracılığıyla bozunmasına izin verir. Karşılaştırma için, evren yaklaşık 1010 yaşındadır. Bugüne kadar, BBK'ların öngördüğü yeni fenomenleri (proton bozunması veya manyetik monopollerin varlığı gibi) gözlemleme girişimleri başarısız oldu.

Kuantum tünelleme, proton bozunmasının mekanizmalarından biri olabilir.

Kuantum kütleçekimi (sanal kara delikler ve Hawking ışınımı yoluyla), yukarıdaki GUT ölçeği bozulma aralığının çok ötesinde büyüklüklerde veya yaşamlarda ve ayrıca süpersimetride ekstra boyutlarda bir proton bozunma alanı sağlayabilir.

Ayrıca bakınız 
 Evrenin yaşı
 Zayıf hiperyük

Kaynakça

Konuyla ilgi yayınlar

Dış bağlantılar 
 
 Proton decay at Super-Kamiokande 
 Pictorial history of the IMB experiment 
 

1967'de bilim
Süpersimetri
Parçacık fiziği
Nükleer fizik
Protonlar