La maggior parte delle particelle fondamentali nel decadimento del modello standard: muoni, leptoni tau, quark pesanti, bosoni W e Z.Non c'è niente di problematico in questo, né nei decadimenti di Higgs.

La tua domanda potrebbe derivare da un'idea sbagliata sul decadimento delle particelle: che in qualche modo la particella "si stacchi" in costituenti preesistenti.Non è così.I decadimenti sono trasformazioni in cose che prima non c'erano.

Un altro modo per rispondere a questa domanda è che le particelle non sono "elementari", nemmeno in una data teoria quantistica dei campi.Le teorie quantistiche dei campi (come il modello standard) sono espresse in termini di campi , non di particelle.Le particelle sono fenomeni che il modello prevede;alcuni di loro sono stabili, altri sono transitori (decadono).Il modello standard è costruito utilizzando un campo elementare di Higgs e prevede una particella di Higgs, che è instabile.

Sebbene il linguaggio "particella elementare" sia molto comune e probabilmente non possa essere modificato a questo punto, potrebbe essere meno confuso e più accurato parlare dei campi elementari usati per esprimere un modello.Anche quel linguaggio non è perfetto, però, perché alcuni modelli possono essere espressi in più di un modo, utilizzando insiemi di campi apparentemente non correlati.La teoria quantistica dei campi è un argomento ricco con molte sorprese!

"Decadimento" è solo il nome dato a un'interazione in cui una particella entra e due o più particelle escono.

La regola nella meccanica quantistica è " tutto ciò che non è proibito è obbligatorio", ovvero qualsiasi processo (decadimento o altro) può verificarsi a meno che non violi una legge di conservazione. Di conseguenza, la maggior parte delle particelle, sia fondamentali che composte, decade.

Le eccezioni sono particelle per le quali non esiste letteralmente un insieme di output tra cui scegliere che non violino alcune leggi di conservazione. Ad esempio, gli elettroni non possono decadere perché il decadimento dovrebbe conservare la carica elettrica - quindi almeno un'uscita dovrebbe essere caricata - e dovrebbe anche conservare massa / energia - quindi la massa totale di tutte le uscite dovrebbe non essere più grande della massa dell'elettrone - e questo è impossibile perché non ci sono particelle caricate elettricamente con massa inferiore. Quindi è stabile non perché è elementare ma perché tutto ciò che potrebbe renderlo instabile è proibito.

Il muone, che è anche fondamentale ed è quasi identico all'elettrone tranne che per la sua massa, può decadere e decade, perché la massa in ingresso più alta significa che puoi trovare uscite che conservano massa soddisfacendo anche tutti gli altri vincoli.

Il protone, che non è una particella fondamentale, non può decadere perché è la particella più leggera con un'altra proprietà conservata chiamata numero barionico.

Ma, ancora una volta, le particelle che non possono decadere sono le eccezioni. Di regola quasi tutto può e fa, e questo vale sia per le particelle fondamentali che per quelle composite.

Tutte le particelle fondamentali o elementari decadono dopo la nascita.Prendi, ad esempio, l'elettrone.Mentre viene creato in qualche processo, "decade" in "un altro elettrone" e molti fotoni molli.Poiché è improbabile che "un altro elettrone" possa rimanere senza ulteriori interazioni con il suo ambiente, continua a interagire, ovvero, in generale, ad assorbire ed emettere fotoni molli.

Una particella è elementare quando non ci sono sottocomponenti che possiamo identificare.

Questo non ha nulla a che fare con il concetto di decadimento, e puoi facilmente convincerti di questo fatto osservando che mentre una particella (elementare o meno) può decadere in molti modi diversi, il numero e il tipo dei suoi costituenti è univocamentedeterminato.

Il decadimento dei quanti non è come la materia solida che si rompe.Quando pensiamo alla parola "decomposizione" è spesso associata a carne in decomposizione o separazione fisica.Il decadimento potrebbe anche essere semplicemente un deprezzamento.

Potrebbe essere utile considerare Bosoni e Fermioni come stati di Energia che seguono regole stocastiche.Poiché l'energia viene conservata dallo stato iniziale allo stato post-"decadimento", puoi pensare al decadimento come un cambiamento da uno stato energetico instabile a uno stato energetico alternativo nella sua natura intrinseca attraverso un aumento dell'entropia (e probabilmentealtri fenomeni speculati o derivati matematicamente).

Inoltre, la natura di tutte le particelle come fondamentali è ancora oggetto di dibattito.