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到目前为止，物理学家已经发现了25个基本粒子，它们不再由更小的粒子组成。这些粒子中的大多数都是不稳定的，它们会在几分之一秒内衰变为更轻的粒子。但是，一个衰变的粒子怎么可能是基本的呢？这是否意味着它是由其它东西组成的？ 基本粒子还有更基本的吗 粒子物理学的标准模型包含25个粒子，我们周围的物质几乎由它们的一半组成。首先是电子，然后是原子核中的质子和中子：它们是由上夸克和下夸克的不同组合构成，由8种胶子紧紧地把它们粘在一起。 还有其它粒子，例如τ子，它与电子非常相似，只是它比电子重约400倍。它还很不稳定，寿命只有3×10^-13秒，然后它会衰变为一个电子、一个τ中微子和一个电子反中微子。那么，τ子是由这三个粒子组成的吗？当它衰变时，这三个粒子再飞散出来？  根据我们目前所拥有的所有观察结果，τ子并不由任何粒子组成，物理学家知道这一点有几个原因。首先，如果τ子是由其它粒子组成的，那么你需要找到一种方法将它们结合在一起，这将需要一种新的基本力，但我们没有任何这种力的证据。其次，即使你想出一种新的基本力，那也无济于事，因为τ子会以多种不同的方式进行衰变，它还可以衰变成μ子、τ中微子和μ子反中微子，也还可能衰变成τ中微子和π介子或ρ介子，还有其它可能的衰变通道。因此，如果τ子是由它衰变成的粒子组成，那么应该有不同类型的τ子，但这与观察结果恰恰相反。  衰变实际上只是一种相互作用，原则上所有这些衰变都可以以不同顺序发生。让我们还是以τ子为例，τ子可以衰变为一个电子和两个中微子，但如果一个足够高能量的电子撞上一个τ中微子，这可能会产生一个τ子和一个电子中微子。在这种情况下，我们就可以更加确定τ子并不是由更基本的东西组成的。  我们上述所说的所有过程都是以τ子为例子，但这对于标准模型中的不稳定粒子来说同样适用。 基本粒子为什么会衰变 我们经常会听到这样的解释，基本粒子衰变是为了达到最低能量状态。但这并没有任何意义，因为能量在衰变过程中是守恒的。事实上，这些基本粒子衰变的原因与能量无关，而与熵有关。 一个重粒子可以衰变为几个较轻的粒子，因为它有足够的能量，其余没有进入新粒子质量的能量变成了它们的动能。但要发生相反的过程，这些粒子必须以足够高的能量在正确的位置相遇。这是有可能的，但必须外界提供能量，否则这将是有序的自发增加，因此将是熵减少过程，这也是我们很少看到它发生的原因。总而言之，衰变是可能的，但衰变的逆过程可能性不大。 总结 衰变并不意味着衰变产物一定存在于原始粒子中，衰变只是一种特定类型的相互作用。而且我们没有任何观察结果表明，基本粒子是由更基本的东西组成的，也就是说它们没有子结构。基本粒子会衰变的原因与能量无关，而是与熵有关。
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