为什么基本粒子还会发生衰变

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？

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。

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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。