Wie hängen Kräfte mit Zerfällen zusammen?

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Wie hängen Zerfälle mit Kräften zusammen, was ist damit gemeint, dass Teilchen X durch die, sagen wir, starke Kraft zerfällt?

Das bedeutet, dass Teilchen X durch die starke Kraft an Teilchen Y gebunden wurde, um Teilchen Z für ein Delta(t) zu bilden, und dann trennt es sich.

Ich verstehe Kräfte so, wie sie die Beschleunigung von Teilchen mit der richtigen Ladung (Masse, elektrisch usw.) durch F = ma ändern. Wie bewirkt dies, dass sich ein Teilchen in ein anderes verwandelt?

Ihr Verständnis betrifft den klassischen Bereich der Kräfte.

Elementarteilchen gehören notwendigerweise zum Quantenbereich, man verwendet relativistische Vierervektoren, um sie zu beschreiben, und Kräfte werden durch andere Elementarteilchen vermittelt, grafisch dargestellt mit Feynman-Diagrammen , die eine Kurzform dafür sind, wie man die Wahrscheinlichkeit des Zerfalls berechnen kann. Man kann sich das vermittelnde Teilchen als Träger von delta(p) vorstellen, wobei p der vierfache Impuls ist, der Impuls und Energie aus der Bindungsenergie des ursprünglichen Teilchens auf die Zerfallsprodukte überträgt.

Von einer Lehrerseite ist hier das Feynman-Diagramm des Zerfalls eines Lambda-Baryons zu einem Proton und einem Pion, vermittelt durch die schwache Wechselwirkung:

Lambda enthält ein seltsames Quark, das unter schwachen Wechselwirkungen nicht stabil ist. Eine Zeit lang sind die drei Quarks durch die starke Kraft mit Gluon-Austausch (nicht gezeigt) aneinander gebunden, aber dann zerfällt das s-Quark in ein up-Quark, das in ein Proton gebunden ist, und ein W-schwaches Boson außerhalb der Massehülle geht in eine über anti up und ein down quark machen ein pi- .

Wie wird bestimmt, welche Kraft für welche Zerfälle verantwortlich ist?

Es wurde experimentell bestimmt und theoretisch in das Standardmodell kodiert

Kann ein Teilchen durch die Gravitationswechselwirkung zerfallen?

Wir haben keine Elementarteilchen oder Resonanzen gefunden, die durch die Gravitationswechselwirkung gebunden sind, also lautet die Antwort, dass dies experimentell nicht möglich ist. Der Grund dafür ist, dass die Gravitationskraft um viele Größenordnungen schwächer ist als die anderen drei Kräfte, die im Teilchenbereich herrschen.