质子衰变概率

文/侯工

 网友：

质子的衰变速度是多少？

侯工：

因为宇宙半径R=1.37*10^10*3.1536*10^7*3*10^8

          =1.29613*10^26m

一瞬间宇宙球面在径向移动ΔR等于一个最小粒子的直径：

ΔR=2*1.6374*10^-15=3.2748*10^-15m

不同时期，宇宙的增幅是不同的。目前一瞬间宇宙球面增幅：

ΔS=8πRΔR

=8*3.14*1.2961*10^26*3.2748*10^-15

=1.06621*10^13m^2

=107万平方公里

1个最小粒子占球面面积s=3.14*(1.6374)^2×10^(-30)m^2

=8.4186×10^(-30)m^2

填满增幅所需的最小粒子数：

Q=ΔS/s=1.06621*10^13/8.4186×10^(-30)=1.2665*10^42

一个质子含有1837个电子，一个电子含有5个最小粒子，一个质子含有9185个最小粒子。

一霎（英语flash，取第一个字母f表示，f=1.0826*10^-23秒）

宇宙分解（全部衰变）的质子数：h=Q/9185=1.2665*10^42/9185=1.3789*10^38

相当于1.3789*10^38*1.6726 *10(-27)=2.3063*10^11kg物质，也就是说，目前全宇宙在1f分解2.3063*10^11kg即2.3063亿吨物质。

衰变频率M是指1秒钟内衰变的次数:

M=1/f=1/1.0826*10^(-23)秒=9.237*10^22Hz

质子衰变的速度即1秒钟全宇宙衰变的质子数：

H秒=h*M=1.3789*10^38*9.237*10^23

=1.2737*10^62个/秒

网友：

质子衰变的概率是多少？

侯工：

质子衰变的概率随着宇宙球面的扩大而增大。因为随着球面扩大，质子越来越少，但是增幅却越来越大，到最后1瞬间的概率达到1（100%）。

网友2：

楼主好像对量子力学一无所知啊，虽然我不懂量子力学，但我知道结果，量子力学证明物质是不存在的，物质化为能量也就不存在了。精神不是由物质派生的，这个也是量子力学的结果。薛定谔猫，楼主知道不？薛定谔猫是说，意识决定了结果，而不是意识发现了结果，电子双缝实验也揭示了意识影响结果。量子力学的结果就是：我们不观察宇宙，就意味着宇宙不存在。意思就是精神决定物质。

侯工：

还有一种情况，不同物质的衰变概率是不同的。薛定谔的猫说的就是这个问题。概率问题其实一点不神秘，如孕妇生男生女问题，天气预报问题，抽奖问题，赌博问题等。由于在微观世界里，人们对原子、质子、中子、电子、中微子、最小粒子等单个的物质粒子难以观测，于是就对若干个粒子的组合进行研究，于是产生了量子力学。其实，物质的衰变是一种自然现象，本来与人的观测无关，可是，在量子力学里，却是通过人的观测才能决定的事件。薛定谔就是通过猫的生死问题来提示量子力学的缺陷。因为物质粒子永远处于运动中，所以永远无法确定它的确切的状态。好比你说不准确（准确到秒）你的年龄，当你说到？岁？月？日？时？分？秒时，你的年龄又增长了。又好比你坐在行进中的火车上，你决不能说准你当时的位置。量子力学的局限性就在这里，它不能准确地反映出粒子的准确状态，它只是反映了观测的即时状态，而这种即时状态只是一种概率。概率是存在的表现。不是概率决定存在，而是存在决定概率。没有存在，就没有概率。然而，你却将概率问题神秘化了，并且曲解了薛定谔的原意，还将其荒谬地延伸为精神决定物质。即使就如你说的：“我们不观察宇宙，就意味着宇宙不存在。”意思是说我们决定宇宙的存在，可是，我们本身也是物质啊！

网友1：

那就请你说说质子的衰变概率吧。

侯工：

就目前来说，1个质子在1霎钟被分解（衰变）的平均概率：

Gp=h/Z=1.3789*10^38/1.6987*10^80

=8.117*10^-43

现在平均多少时间有1个质子被分解？设t’时间有1个质子被分解：

t’=1霎/1.3789*10^38

=1.0826*10^-23/1.3789*10^38

=7.8512*10^-62秒                            （1）

也就是说，现在平均7.8512*10^-62秒就有一个质子被衰变。

1个质子在1秒被分解（衰变）的概率：

Gs=Gp*M=8.117*10^-43*9.237*10^22=7.4977*10^-20

1个质子在1年被分解（衰变）的概率：

Gy=7.4977*10^-20*3.1536*10^7

=2.3645*10^-12

也就是说，目前1年1/2.3645*10^-12=4,2292*10^11

4229亿个质子中就有一个质子被完全分解。

质子质量Mz=1.6726*10(-27) kg

1kg物质含有1/1.6726 *10(-27)=5.9787*10^26个质子，

那么，1年1kg物质被分解的质子数：

5.9787*10^26*2.3645*10^-12=1.4137*10^15

如果是匀速分解的话，1kg物质分解完的时间：

5.9787*10^26/1.4137*10^15=4.2291*10^11年

就超过了宇宙的寿命1.09*10^11年，所以质子分解的速度是加速的。

设：S为球面积，r为球半径。

则: 球面积S=4πr^2                                           （2）

由于宇宙径向速度恒等于光速C，t为时间

故（1）可表示为：S=4πC^2t^2                           （3）

因为 ΔS=8πC^2tΔt,Δt =Δr/C

所以ΔS=8πC^2tΔr/C=8πCtΔr                            （4）

(3)为单位时间球面增幅。质子的年衰变概率为单位时间增幅上的当量质子数E与未分解的质子数F之比。

面质当量D=9165s=9165*3.14×10^(-30)=2.8778*10^-26m^2

上式意思是：1D相当于一个质子分解后占据的球面面积。

Z总=4πC^2T^2/D

T=2.133*10^18(秒)=6.763*10^10年

E=ΔS/D

F=宇宙初始质子总数-球面上的当量质子数：

=Z总-S/D

以年为时间单位，那么质子秒衰变概率：

Gy=E/F=(ΔS/D)/(4πC^2T^2/D-S/D)

=8πC^2tΔt/(4πC^2T^2-4πC^2t^2)

=2tΔt/(T^2-t^2) 

= 2tΔt/(T+t)(T-t)                            (5)

Gy= 2tΔt/(T+t)(T-t)称为质子年衰变概率公式。

现在t=1.37*10^10年，

T=6.763*10^10

Δt=1年

代入（4）得：

Gy=2tΔt/(T+t)(T-t)

=2*1.37*10^10/(10.9*10^10年+1.37*10^10)(10.9*10^10年-1.37*10^10)

=2.74*10^10/(12.27*10^10)(9.53*10^10)

=2.74/116.93*10^10

=2.34*10^-12

与上面计算结果2.3645*10^-12基本相符，

意味着一年时间内在1/2.3645*10^-12=4.23*10^11个质子中就有一个质子被完全分解。

质子质量Mz=1.6726 × 10(-27) kg，

4.23*10^11个质子的质量=4.23*10^11*1.6726 *10(-27) kg

=7.075*10^-16kg

意思是7.075*10^-16 kg物质一年分解一个质子。

如果一个人体重60kg那么他一年分解的质子数：

60/7.075*10^-16=6.48*10^16

1霎钟分解的质子数：1.0826*10^(-23)/2.0235*10^-62=5.3501*10^38

相当于6.48*10^16*Mz=6.48*10^16*1.6726 *10(-27)=1.0838*10^-10kg的物质。一年人体就这么点物质衰变就足以令人衰老了。因为衰变的质子数6.48*10^16是非常惊人的——它们就是可怕的害人的自由基。

宇宙平均多少时间有一个质子被分解呢？

宇宙总寿命是1.09*10^11年=1.09*365*24*60*60*10^11=3.4374*10^18秒

宇宙的质子总数是1.6987×10^80，据此得：

宇宙平均多少时间有一个质子被分解：

3.4374*10^18/1.6987×10^80=2.0235*10^-62秒          （6）

宇宙平均2.0235*10^-62秒就有1个质子被分解。

（6）与（1）比：2.0235*10^-62/7.8512*10^-62=0.2577=25.77%，也就是说，现在的分解速度是宇宙全程的分解速度的25.77%。

由以上计算可知，目前平均7.8512*10^-62秒就有1个质子被分解了，并不是如某些人说的平均10亿年才有一个质子被分解。

网友：

为什么有万有引力？因为物体具有自身质量，所以产生引力。　　
侯工：

质量不能产生引力，引力来自宇宙球面。物质被宇宙球面拉动才有引力。

万有引力原理图：

两个星球之间的应力带叠加后大于外侧，因此产生引力。

网友：

    现在时髦的说法，宇宙是12维的。还有著名的弦论，说宇宙是交响曲。

侯工：

    宇宙空间是个球面，是二维的，加上时间是三维的，再加上人类的思维是四维的。超过四维的，是大脑异化后的产物。12维纯粹是意淫。

    宇宙本身不复杂，是有人将它搞复杂了。音乐家看宇宙，当然是交响曲了。

网友：

    别那么无知！你们知道什么是宇宙？都还没飞出银河系，就妄谈宇宙。

侯工：

    你知道有月球吗？如果不知道，那么你是无知；如果知道，你飞出地球了吗？

网友：

最小的粒子是不是就是无粒子，人观察不到，但又实实在在的存在。无数的无粒子又构成有粒子，比如中微子。
侯工：　　　

人观察不到不等于无。最小粒子是无质量的，但是它是实际存在的。5个最小粒子构成电子，构成电子后就有了质量。

有人坚持说，只有感知的物质才存在。由于最小粒子他们感知不到，所以不存在。好比一只鸵鸟，将头伸进沙堆里，猎人就在旁边，它感知不到，就说猎人不存在。

网友：

有限与无限是否可以如此理解，一个圆有他的周长与面积，而这都是有限的。圆上在周而复始，这又是无限的，无起点无终点。
侯工：

这里的圆是指宇宙的动态圆，不是几何学里的圆。有限，是指运动圆的膨胀是有限的；无限，是指圆的循环运动是无限的。

网友：

    根据观测，月球每年离开地球3.8厘米，怎么知道地球每年离开太阳的距离？

侯工：

    月球每年离开地球的距离是实测的数据。地球每年离开太阳的距离的理论数据为：

已知地球和太阳的距离l=1.521×10^11m，宇宙半径R=1.37×10^10光年，宇宙每年的径向距离ΔR=R1-R2=1光年

求地球每年离开太阳的距离Δl.

因为：Δl/ΔR=l/R

所以：Δl=ΔR*l/R=1光年*1.521×10^11m/1.37×10^10光年=11.1m.

已知月球和地球的距离=4.055×10^8m,那么月球每年离开地球的理论数据是：

Δl=ΔR*l/R=1光年*4.055×10^8m/1.37×10^10光年=2.96×10^-2m=2.96cm.显然与实测数据不符，这有两种可能：一是测量误差，二是宇宙年龄只有110亿年，还是在允许误差范围内，这也说明宇宙确实是以光速沿径向作膨胀运动的。