Hydrogen is unstable

[leblon]

Узнал сегодня от одного известного струнщика, что водород нестабилен. Т.е. атомарный водород стабилен, но вот молекула водорода нестабильна. Действительно, один из двух протонов может захватить электрон, превратиться в нейтрон (с испусканием нейтрино) и образовать связанное состояние (ядро дейтерия) с другим протоном. Энергетически это едва позволено: хотя нейтрон на 1.8 МэВ тяжелее, чем протон  с электроном, энергия связи ядра дейтерия чуточку больше (2.2 МэВ). Дейтерий, с другой стороны, абсолютно стабилен.

Вывод: если очень долго ждать, весь водород превратится в дейтерий. Правда, это будет очень нескоро. Домашнее задание: оценить время жизни молекулы водорода.

Comments

[flying-bear.livejournal.com]

Если очень долго ждать (но не до распада протона) вся материя превратится в Fe56. Что, собственно, и происходит в процессе звездной эволюции.

[ygam.livejournal.com]

http://en.wikipedia.org/wiki/Future_of_an_expanding_universe интересное чтение

[rsokolov.livejournal.com]

И каков же ответ?
И каким образом его можно было бы оценить?

[leblon.livejournal.com]

Это непросто. Как минимум, нужно знать теорфизику на хорошем аспирантском уровне. Нужно посчитать матричный элемент некоего оператора, билинейного по полям протона и нейтрона, между состоянием двух протонов в молекуле водорода и дейтроном. Состояние двух протонов можно аппроксимировать гауссианой, ширину которой можно оценить используя принцип неопределенности. Аналогично с дейтроном, радиус которого известен. Дальше дело техники.

[rsokolov.livejournal.com]

А, понятно. Я просто подумал, что есть какой-то более простой способ оценки, но в голову ничего не пришло.

[kot-pafnusha.livejournal.com]

Так какой же ответ численно на вероятность
- больше или меньше 10^30 лет )?