¿Qué es la descomposición de protones libres y por qué ocurre?

En el modelo estándar, los protones son estables porque no hay partículas de menor masa para que el protón se descomponga sin violar la conservación del número bariónico (el protón es el hadrón más ligero). Hasta donde sabemos por experimentos y observaciones, este resultado es correcto: nunca hemos observado la desintegración de protones. Los últimos experimentos dan un límite inferior para la vida media del protón como ~ [matemática] 10 ^ {34} [/ matemática] años. Esto es mucho mayor que la edad del universo (~ [matemáticas] 10 ^ {10} [/ matemáticas] años).

Sin embargo, algunas teorías del modelo post-estándar, como el modelo Georgi-Glashow (las llamadas grandes teorías unificadas) permiten romper la conservación del número bariónico y, por lo tanto, permiten la descomposición del protón. Estas teorías conservan la diferencia del número bariónico y el número leptónico en lugar de conservarlos por separado. El modo de descomposición predicho por estas teorías es el siguiente:

[matemáticas] p \ rightarrow e ^ + + \ pi ^ 0 [/ matemáticas]