Instabilità della maggior parte delle particelle

Per effetto dell'interazione di un mesone T- con un protone, sono stati prodotti un barione A0 e un mesone K0, successivamente decaduti, il primo, in un protone e in un e, il secondo, in una coppia composta da un T- e un Le particelle sono per la maggior parte instabili. In senso statistico la durata della loro esistenza, e quella delle corrispondenti antiparticelle, è misurata dalla vita media.

Le particelle che decadono per azione della forza debole hanno una vita media che, per molte, è dell'ordine di 10-10s, ma che può essere anche notevolmente più lunga, come quella del neutrone libero, il cui ordine di grandezza è di 103 s. La vita media delle particelle che invece decadono a causa della forza elettromagnetica può variare da 10-19 s a 10-16 s e quella delle particelle il cui decadimento è dovuto alla forza forte è dell'ordine di 10-23 s, all'incirca corrispondente al tempo che impiega la luce a percorrere una distanza uguale al diametro di un nucleo.
Le vite medie più lunghe sono valutate, con l'uso di rivelatori visualizzanti, dalla misura delle distanze percorse in volo dalle particelle. Quelle più brevi, inferiori a 10 10 s, si ricavano invece dal principio di indeterminazione di Heisenberg, dopo aver determinato l'energia delle particelle tramite lo studio dei prodotti di decadimento.

La vita media, una caratteristica delle particelle instabili

Si definisce vita media di una particella l'intervallo di tempo medio, idealmente misurato da un orologio che viaggi con la particella stessa, fra la sua produzione e il suo decadimento spontaneo in altre particelle di massa minore.