ВРЕ́МЯ ЖИ́ЗНИ

ВРЕ́МЯ ЖИ́ЗНИ не­ста­биль­но­го со­стоя­ния кван­то­вой сис­те­мы, вре­мя, в те­че­ние ко­то­ро­го ве­ро­ят­ность об­на­ру­жить сис­те­му в ис­ход­ном со­стоя­нии умень­ша­ет­ся в $e$ раз ($e=$ 2,71828… – ос­но­ва­ние на­ту­раль­ных ло­га­риф­мов). Ха­рак­те­ри­зу­ет ско­рость пе­ре­хо­да кван­то­вой сис­те­мы из дан­но­го во все др. со­стоя­ния. Обыч­но по­ня­тие В. ж. при­ме­ня­ют для опи­са­ния ква­зи­ста­цио­нар­ных со­стоя­ний сис­те­мы, т. е. со­стоя­ний, ко­то­рые рас­па­да­ют­ся от­но­си­тель­но мед­лен­но (напр., со­стоя­ний элек­тро­нов в изо­ли­ров. про­вод­ни­ке, рас­па­даю­щих­ся под дей­ст­ви­ем внеш­не­го элек­трич. по­ля, что при­во­дит к вы­ле­ту элек­тро­нов из про­вод­ни­ка – ав­то­элек­трон­ной эмис­сии).

Наи­бо­лее ха­рак­тер­но су­ще­ст­во­ва­ние не­ста­биль­ных со­стоя­ний для ато­мов, мо­ле­кул, атом­ных ядер и эле­мен­тар­ных час­тиц. Воз­бу­ж­дён­ные со­стоя­ния ато­мов и мо­ле­кул не­ста­биль­ны по от­но­ше­нию к элек­тро­маг­нит­но­му взаи­мо­дей­ст­вию. В. ж. та­ких со­стоя­ний (В. ж. на воз­бу­ж­дён­ном уров­не энер­гии) – важ­ная ха­рак­те­ри­сти­ка, свя­зан­ная с ши­ри­ной уров­ней энер­гии. В. ж. $t$ ква­зи­ста­цио­нар­но­го со­стоя­ния сис­те­мы атом­ное яд­ро + ней­трон со­став­ля­ет около 10^–17 с (при энер­гии ней­тро­на по­ряд­ка 100 эВ). Сво­бод­ный ней­трон под влия­ни­ем сла­бо­го взаи­мо­дей­ст­вия рас­па­да­ет­ся с В. ж. ок. 14,8 мин. Са­мые ко­рот­ко­жи­ву­щие эле­мен­тар­ные час­ти­цы име­ют В. ж. по­ряд­ка 10^–22–10^–24 с. В ядер­ной фи­зи­ке $t $ свя­за­но с пе­рио­дом по­лу­рас­па­да $T_{1/2}$ и по­сто­ян­ной рас­па­да $λ$:$$t=T_{1/2}/ \text{ln}2=1/λ$$и из­ме­ня­ет­ся в ши­ро­ких пре­де­лах.

Не­ста­биль­ны­ми яв­ля­ют­ся так­же воз­бу­ж­дён­ные со­стоя­ния час­тиц и ква­зи­ча­стиц в кон­ден­си­ро­ван­ной сре­де или плаз­ме. Их В. ж. за­ви­сит от взаи­мо­дей­ст­вия ме­ж­ду со­бой, темп-ры, на­ли­чия при­ме­сей. Так, В. ж. элек­тро­нов и ды­рок в по­лу­про­вод­ни­ках мо­жет из­ме­нять­ся в пре­де­лах от 10^–9 с до мно­гих ча­сов.

С. Л. Ду­да­рев.