微觀世界的原子及其更小粒子有生死存亡嗎，它們的壽命有多長

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這個世界沒有不朽的事物，死亡是必然的，生存是相對的。

因此所有的事物都是有壽命的，包括我們及其一切存在的宇宙，也是有壽命的。粒子和原子當然也有壽命，不過不能夠以人類壽命的性質來衡量，但它們的壽命也有長有短，有的很可能與宇宙共存亡，有的就在一瞬間。

粒子有生無死，只會衰變。因此其壽命不能以生死來論，而是指粒子產生後到衰變時為止存在的時間。粒子衰變是一種粒子變成其他粒子的自發過程，在這個個過程中，原來的粒子會變成更輕的粒子和一中間粒子，而中間粒子會隨即變成其他粒子。

這種粒子存在到衰變的時間間隔就是粒子的壽命。單個粒子是無法預測其衰變時間的，而是整體統計學上的時間，因此只能説是某種粒子的整體壽命。

原子的壽命與粒子壽命界定略有差別。因為原子以元素的方式存在於宇宙中，它們不會一下子從某種物質變成另一種物質，而是漸變過程，因此就是以它們衰變一半為一個週期計算壽命的。

這種衰變亦稱“蜕變”，指放射性元素放射出粒子而轉變為另一種元素的過程。衰變有三種，即α衰變、β衰變和γ衰變，在衰變過程中，原子核的數目逐漸減少，到達這種原子的數目一半時為一個週期。

這個週期就是所謂的半衰期。

每種放射性核素都有其特定的半衰期，由幾微秒到數十億年不等。

元素半衰期是以100%開始，以衰減一半為一個壽命週期。按每個週期衰減一半我們可以得出：第一個週期衰減50%，只剩下50%；第二個週期只剩下25%；第三個週期只剩下12.5%；第四個週期剩下6.25；第五個週期剩下只剩下3.125%；以此遞減為1.5625%、0.78125%、0.390625%、0.1953125%。到了第十個週期就只剩下0.09765625%。

放射性元素通常認為在經過30個週期半衰期後，放射性已減至原來的十億分之一，基本無法被探測到，也就沒有危害了。只有一個原子還存在，就不能認為衰變完成，因此理論上認為一個元素衰變是永遠無法完結的。只是隨着衰變週期的增多，原來元素的量就會會越來越少，少到一定程度就可以忽略不計了。

這也是人們在已知某種元素半衰期前提下，可以通過檢測這種元素殘存的量，得知這種物質存在了多長時間的原理。但衰變週期是人們在統計學意義上測量的結果，並不能代表某一塊元素的精確衰變狀態。

粒子的科學定義。

何謂粒子？科學的定義是指能夠以自由狀態存在的最小物質。科學出現早期，人們把原子作為粒子，後來發現了原子是可以拆分的，由中子、質子、電子組成，這些才是更基本的粒子，於是把電子、質子、中子稱為基本粒子。

再後來發現了越來越多的粒子，如介子、夸克、輕子、強子族等，現在已經累計超過幾百種了，而且還有不斷髮現的趨勢，有些粒子裏面還有結構，有些還沒有發現其有內部結構，因此它們並不屬於同一層次，稱為基本粒子並不準確，於是人們把這些統稱為粒子，廢棄了基本粒子的稱呼。

粒子有些不會衰變，有些會衰變。

光子、電子沒有發現其衰變的跡象，因此它們被認為壽命是無限的；質子可能會衰變，但迄今人們並沒有確切獲得其衰變的證據，但有一些研究認為，質子還是會衰變的，只是衰變時間超長，估計達到10^35~10^100年。

這是一個什麼時間概念呢？是1000億億億億~12個億疊加的年數。宇宙有這麼長的壽命嗎？現代宇宙宿命模型沒有一個有這麼長壽命的。那這個質子壽命與無限長有什麼區別呢？我們吃瓜羣眾認為沒有，但科學研究就有一些這樣的“槓精”，不會衰變就是不會衰變，壽命就是無限的；會衰變就是會衰變，壽命再長也不是無限的。這就是科學精神。

當然説質子會衰變或不會衰變的科學家們不是吃瓜羣眾，瞎子估水，一擔兩桶，而是都有一套複雜的論證計算理論系統，很複雜，我們科普就沒必要去雲裏霧裏瞭解了。

會衰變的粒子裏面中子壽命算長的了，其餘的都非常短。

中子在原子核裏還是比較穩定的，壽命與原子共存亡。會衰變的中子是指脱離原子核自由存在的中子，這種中子平均壽命為885.7±0.8秒，也就是約15分鐘。

已知可衰變的粒子壽命大多數都非常短暫，説它們是轉瞬即逝都誇張了。除了中子，其餘粒子壽命都短於10^-5秒，也就是0.00005秒以下，如μ子壽命只有百萬分之2.2秒，π介子壽命只有250億分之1秒；最短的只有10^-25秒，也就是10億億億分之一秒，如通過強相互作用的共振態粒子粒子等。

現在測定的所謂物理學稱為穩定粒子的，除了W粒子和Z粒子，壽命都大於10^-20秒；物理學中被稱為不穩定粒子的平均壽命都小於10^-20秒。

粒子壽命還遵循愛因斯坦相對論原則，就是運動越快，壽命越長，不運動，壽命最短。其壽命計算遵循速度時間膨脹公式。前面提到粒子的平均壽命，都是指在該種粒子靜止時所觀測到的平均壽命。

原子的定義就無需説了，保存世界上常規物質性質的最小單元就是原子。

原子的壽命主要是指放射性元素，它們的原子核半數發生衰變所需時間，叫半衰期。其衰變規律遵循公式：N=Nox(1/2)^(t/T)

式中，No表示初始時刻（t=0）時的原子核數，t為衰變時間，T為半衰期，N是衰變後留下的原子核數。

這種衰變是微觀世界原子核內部的衰變，與外界環境無關，因此是原子的客觀壽命。這也不是針對一個特定的原子來定義的，對於個別原子，我們只知道它衰變的概率，而不知道它將何時發生衰變。所以原子核衰變是指一個統計預測，只具有統計學上的普遍意義。

在原子半衰期中，有的長的令人髮指，有的短得難以捕捉。

半衰期最長的是鉍209，其半衰期長達1.9x10^19年，也就是100億億年；而半衰期最短的為砹213，半衰期只有千萬分之1.25秒。

部分較長半衰期的有：釷（Th）232為140.5億年，鈾（U）238為45億年，鉀（K）40為13億年，鈾（U）235為7.1億年，氯（Cl）36為40萬年等；半衰期比較短的有：釙（Po）215為0.0018秒，釙（Po）216為0.16秒，氡（Rn）219為4秒，鉀（K）38為7.6分鐘，鉍（Bi）212為1小時，硒（Se）73為7.2小時，鈉（Na）24為15小時，碘（I）131為8天等。

這裏就不一一列舉了。

正是這些粒子元素的不斷變化和重新組合排列，才有了我們生生不息的世界。

這些可以理解為粒子和原子的生存週期和壽命狀態。

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