Атомы могут «жить» вечно?
Ежедневно во Вселенной рождаются и умирают миллионы звезд. Однажды погаснет и наше Солнце. Через несколько миллиардов лет, когда наша звезда начнет превращаться в красного гиганта, температура на Земле возрастет настолько сильно, что сделает планету непригодной для жизни. А что же будет с человеком... и его атомами?
Атомы — строительные кирпичики материи. Они делают нашу Вселенной такой, какая она есть. Когда мы умираем, наши тела не исчезают безвозвратно; наши атомы продолжают «жить» после того, как не станет нас.
Но как долго? Могут ли они в конечном итоге исчезнуть навсегда? Для того чтобы ответить на этот вопрос, нужно вспомнить, что атомы состоят из протонов и нейтронов, окруженных «оболочкой» из электронов. Количество электронов в облаке равно числу протонов. Благодаря этому обеспечивается стабильность.
Распад атома происходит, когда он теряет нейтрон и, в попытке вновь обрести стабильность, «выстреливает» субатомные частицы. В большинстве случаев атом «выстреливает» электроном.
Законы квантовой физики говорят, что мы не можем установить точный момент распада. Однако мы можем определить так называемый период полураспада — время T½, в течение которого система распадается в примерном отношении 1/2. Так, продолжительность периода полураспада висмута-209 в миллиарды раз дольше текущего оценочного возраста Вселенной. Таким образом, этот элемент можно назвать практически вечным.
Однако по-настоящему «вечная» жизнь зависит от того, могут или нет распадаться протоны. Согласно одной гипотезе, протоны распадаются на более легкие субатомные частицы, например, позитрон и нейтральный пион, который затем, в свою очередь, распадается на два фотона гамма-излучения. В таком случае период полураспада протона мог бы составлять 1.29×10 в 34-й степени лет.
В настоящее время это всего лишь гипотеза, однако в будущем, возможно, ученым удастся подтвердить или опровергнуть ее.