¿Cómo se relacionan las fuerzas con las desintegraciones?

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¿Cómo se relacionan las desintegraciones con las fuerzas? ¿Qué significa que la partícula X decae a través de, digamos, una fuerza fuerte?

Significa que la partícula X estaba unida por la fuerza fuerte a la partícula Y para formar la partícula Z para un delta (t) y luego se separa.

La forma en que entiendo las fuerzas es por cómo cambian la aceleración de las partículas con la carga correcta (masa, eléctrica, etc.), a través de F = ma, ¿cómo hace que una partícula se convierta en otra?

Su comprensión es sobre el dominio clásico de las fuerzas.

Las partículas elementales pertenecen necesariamente al dominio cuántico, uno usa cuatro vectores relativistas para describirlas y las fuerzas están mediadas por otras partículas elementales, mostradas gráficamente con diagramas de Feynman , que son una abreviatura de la forma en que se puede calcular la probabilidad del decaimiento. Se puede pensar en la partícula mediadora como portadora de delta(p), donde p es el impulso de cuatro, que transfiere impulso y energía a los productos de desintegración de la energía de enlace de la partícula original.

Desde un sitio de maestros aquí está el diagrama de Feynman de la descomposición de un barión lambda a un protón y un pión, mediado por la interacción débil:

Lambda contiene un quark extraño que no es estable bajo interacciones débiles. Durante un tiempo, los tres quarks están unidos por la fuerza fuerte, con intercambios de gluones (no se muestra), pero luego el quark s se descompone en un quark up que se une a un protón, y un bosón débil W fuera de la capa de masa entra en un quark anti arriba y un quark abajo haciendo un pi- .

¿Cómo se determina qué fuerza es responsable de qué decaimiento?

Se ha determinado experimental y teóricamente codificado en el Modelo Estándar

¿Puede una partícula decaer a través de la interacción gravitatoria?

No hemos encontrado partículas elementales o resonancias unidas por la interacción gravitatoria por lo que la respuesta es que experimentalmente no se puede. La razón es que la fuerza gravitatoria es muchos órdenes de magnitud más débil que las otras tres fuerzas que reinan en el dominio de las partículas.