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w粒子

W粒子是一種基本粒子,其特點是粒子產生後到衰變時為止平均存在的時間,即壽命,又稱平均壽命。W粒子的平均壽命會受到相對論性的效應影響,當粒子運動速度很快甚至接近光速時,其平均壽命會比粒子靜止時的長。粒子物理學中提到的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。W粒子的平均壽命可以通過相對論的公式進行推算。

W粒子的平均壽命分布在很大的範圍內,中子的平均壽命最長,為885.7±0.8秒,其他粒子的平均壽命都短於10^-5秒,最短的約為10^-25秒。粒子物理學中稱為穩定粒子的基本粒子,現已測定的平均壽命除W粒子和Z粒子外都大於10^-20秒。粒子物理學中稱為不穩定粒子的基本粒子,現已測定的平均壽命都小於10^-20秒。W粒子的質量分布圖中有一個最大值,這個最大值所對應的質量M就是通常所說該種粒子的質量。最大值兩邊曲線降到最大值一半處的兩點之間的質量差用Г代表,Г反映了由於粒子是可衰變的而引起的粒子質量分布的範圍,Г稱為衰變寬度。它等於平均壽命的倒數乘普朗克常數再除以光速的二次方。

實驗中直接測量的通常是平均壽命或衰變寬度。對於絕大多數粒子,平均壽命很短而衰變寬度大,所以實驗上通常是直接測量衰變寬度。只有平均壽命很長的粒子,如平均壽命約為10^-8秒,才能直接測量它的平均壽命。