Question

中子是怎样分解为质子和电子的

Answer 1

中子会衰变成质子和电子。
这个衰变过程要涉及到质子和中子的内部结构。
首先我们来熟悉夸克和轻子，对于第一代粒子有上下两种夸克
上夸克携带+2/3电荷；下夸克携带-1/3电荷
电子是轻子，不含夸克，自身携带-1电荷
电子中微子，轻子，不含夸克，携带0电荷，与电子是同代轻子，遍布宇宙空间
质子由2个上夸克和1个下夸克构成，总电荷数为(+2/3,+2/3,-1/3)=+1
中子由1个上夸克和2个下夸克构成，总电荷数为(+2/3,-1/3,-1/3)=0
由于同代的上夸克比下夸克轻，所以下夸克有自发衰变成上夸克的趋势
自由中子衰变为质子，其实就是下夸克衰变为上夸克的过程，这一过程称为弱相互作用
衰变过程中，存在三个守恒：
电荷守恒——衰变前后物质的总电荷是相等的，衰变产物的电荷只能成对产生，正负对消。
色荷守恒——衰变前后物质的总夸克数是相等的。
轻子数守恒——衰变前后物质的总轻子数也是相等的。
衰变过程分为两个步骤
首先是下夸克衰变成上夸克，并释放多余的质量和电荷（通过W-玻色子，携带-1电荷）
反应方程为 d = u + W-
这样电荷数的转变： -1/3=(+2/3,-1)
此时中子已经变成质子，即 n = p+ + W-
然后产生的W-玻色子很快碰撞并被一个路过的电子中微子吸收，将其转变为电子。
也有等价解释是W-玻色子自发衰变成电子和反电子中微子，这样轻子数也是守恒的，因为反电子中微子是电子中微子的反粒子，产生一个反电子中微子相当于在宇宙中拿走了一个电子中微子。反应方程为 W- = e- + -ve
所以总反应方程为 n = p+ + e- + -ve

Answer 2

中子会摔变成质子中子和一个反中微子，中子就是这些组成的。中子是费米子，是一种在“普通”情况下自己分解的粒子。

Answer 3

黑洞