TL; DR: la fuerza centrífuga y el momento angular son irrelevantes; las tasas de descomposición son proporcionales al espacio de fase disponible para los productos de descomposición.
Un electrón es completamente estable: no hay nada en lo que pueda descomponerse. (La carga eléctrica se conserva y no hay partículas cargadas más ligeras).
Un muón puede eventualmente descomponerse en un electrón (más un par neutrino / antineutrino). Pero esto implica la creación (y la descomposición inmediata) de un bosón W virtual. El bosón W tiene aproximadamente 800 veces la masa del muón, por lo que el virtual está muy lejos de su estado natural; Esto no hace que la interacción sea imposible, pero la suprime en gran medida.
- Como ver un fotón
- ¿Por qué la gravedad solo atrae cuerpos? ¿Por qué no hay fuerza de repulsión?
- Cómo definir la velocidad angular de una partícula que se mueve en línea recta
- Si asumimos que los ciclos de vida estelares persisten en la distribución aproximada que observamos actualmente, ¿cuál es el estado propio de la tabla periódica?
- Bajo presión extrema, ¿podrían los protones y los electrones 'fusionarse' para formar neutrones?
Pasando al mesón tau, se descompone de la misma manera; pero tiene 17 veces la masa del muón y se descompone 17 ^ 5 veces más rápido. La quinta potencia aquí surge porque, si integramos sobre el posible momento final de cada uno de los tres productos de desintegración, el volumen total de la región de integración sujeta a la energía y la conservación del momento se escala como la quinta potencia de la energía disponible. La masa de la tau es aún mucho menor que la del bosón W, por lo que el hecho de que la W pueda ser “menos virtual” no importa mucho.
Esta mayor libertad en el espacio de fases es la razón dominante por la cual las partículas más masivas se descomponen más rápidamente; hay “más caminos” que pueden tomar.
La misma historia es válida para los quarks. Arriba y abajo son básicamente estables (argumentos modulares sobre la desintegración de protones); los otros tienen vidas aproximadamente proporcionales a [matemáticas] {\ rm mass} ^ {- 5} [/ matemáticas], ya que se descomponen en tres productos a través de la interacción débil. Aquí la imagen es menos clara debido a la mezcla de quark (ver matriz CKM) y porque la parte superior es lo suficientemente masiva como para descomponerse a través de los bosones W de caparazón en masa.
