Básicamente, porque el protón es más ligero que el neutrón. No es mucho más liviano, solo 0.15% más liviano, pero ser el más liviano tiene enormes consecuencias. Cuando una partícula se descompone, la conservación de la energía se mantiene, por lo que las partículas resultantes deben tener la misma energía que la partícula antes de que se descomponga. La energía anterior es (en el propio marco de referencia de la partícula) la masa de la partícula. La energía posterior es la masa de las partículas resultantes más su energía cinética. Como la energía cinética no puede ser negativa, la masa de las partículas resultantes siempre debe ser menor que la masa de la partícula original. También hay otras cosas que deben ser iguales antes y después: la carga, el número de barión (1/3 x número de quarks – número de antiquarks) y el número de leptones (número de leptones menos número de antileptones)
Un neutrón se desintegra en un protón, un electrón y un antineutrino. Esta descomposición contiene todas esas leyes (una masa de protones es 0.9986 masas de neutrones, una masa de electrones 0.0005 masas de neutrones y una masa de neutrinos insignificante, juntas 0.9991 masas de neutrones, la carga sigue siendo 0, el barión número 1 y el número de leptones 0). Pero, ¿a qué podría descomponerse un protón? Un protón es la partícula de masa más baja que tiene el barión número 1, por lo que un protón tendría que descomponerse en un protón y algo más, o algo más pesado que un protón por sí solo o con otra cosa. En ambos casos, la masa después de la descomposición sería más alta que la masa antes de la descomposición. Por lo tanto, un protón no se descompone.
¿Pero qué hay de lo que escuchas sobre la descomposición de protones? Algunas teorías físicas del “siguiente nivel” predicen que existen procesos de descomposición donde los números de bariones pueden cambiar. Sin embargo, no son las únicas teorías de este tipo, por lo que no sabemos si existe realmente la descomposición de protones. Lo que sí sabemos es que si existe, es un proceso muy raro, no comparable a la descomposición de los neutrones, que ocurre a través de la fuerza nuclear débil ‘normal’.
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En resumen: los neutrones pueden descomponerse en protones a través de la débil fuerza nuclear. Los protones no pueden descomponerse a través de la fuerza nuclear débil, porque tendrían que descomponerse en un barión más ligero, pero no existe tal cosa. Pueden decaer a través de otro proceso, aún desconocido, pero si ese es el caso, ese es un proceso mucho, mucho más raro que la decadencia nuclear débil.
