Античастинка

Відео: Наука 2.0. античастинки

античастинки - частинки з рівними, але протилежними за знаком електричним зарядом і магнітного моменту в порівнянні з відповідними елементарними частинками, наприклад, Антипротон - протон, позитрон - електрон. Антиатоми і антиядра можна отримати з відповідних атомів і ядер заміною всіх елементарних частинок, що входять до їх складу, на античастинки. Речовина, що цілком складається з античастинок називається антиматерією.
Першою була відкрита 1 932 античастинка електрона - позитрон (К. Д. Андерсон, США). 1955 Берклі (США) Е. Сегре, К. Віганд, Т. Іпсілантіс і А. Чемберлен відкрили Антипротон, використавши потоки протонів, прискорених до великих енергій синхрофазотроном. Згодом там же спостерігали і антинейтрон, які отримували перезарядженням антипротонів. Частинки взаємодіють з античастинками головним чином шляхом анігіляції, наприклад:




,



де e - і e + - електрон і позитрон, p + і p - - протон і антипротон,? - фотони.
Згідно із законом збереження енергії і співвідношенням , Сумарна енергія фотонів, які утворюютья при анігіляції дорівнює , де W k - повна кінетична енергія частинки і античастинки разом, m - маса спокою частинки або античастинки. Античастинка утворюється разом з відповідною частиною в реакціях зіткнення швидких частинок, кінетична енергія яких повинна перевищувати 2 m c 2.
Існування позитрона випливає з рівняння Дірака (див. Квантова механіка). Особливістю рівняння Дірака є наявність серед його рішень таких функцій, що описують частинки з негативною повною енергією. Для усунення цього висновку, який не має фізичного сенсу, застосовують спеціальну операцію, яка полягає в перетворенні функцій, що описують частинки з негативною повною енергією і негативним електричним зарядом на функції, що описують частинки з позитивною повною енергією і позитивним електричним зарядом, тобто позитрони.
Видимий симетрія між частинками і античастинками теоретично відбивається в тому, що відповідні рівняння не змінюють своєї форми при застосуванні до них операції так званого зарядового сполучення, тобто заміни всіх частинок на античастинки і одночасного звернення знака електромагнітного поля. За сучасними уявленнями всі відомі елементарні частинки (нейтрони, мезони, нуклони, гіперонів) мають античастинки, причому, що саме назвати частинкою, а що - античастинкою, - є питанням визначення. Наприклад, розглядаючи пару частинок -Мезони, можна назвати? + Часткою, а? - античастинок, або ж навпаки. Частка, тотожна своєї антічастінці (частка, яка не має заряду і магнітом моменту), називається істинно нейтральною (? ° мезон, фотон). Однак система, не має ні заряду, ні магнітного моменту, може і не бути істинно нейтральною. Наприклад, атом водню з нульовим магнітним моментом не тотожний своєму антіатому, тобто Антипротон з позитроном на орбіті. Оскільки при операції зарядового сполучення істинно нейтральна частинка переходить сама в себе, її хвильова функція повинна множитися на +1 або на -1. У зв`язку з цим вводять поняття зарядовим парності: частку, хвильова функція якої при зарядовим сполученні множиться на +1, називається зарядово парної, в іншому випадку - зарядово непарних. Хвильова функція фотона лінійно виражається через компоненти електромагнетних поля і при операції зарядового сполучення змінює знак, тобто фотон - частинка зарядово непарна. Якщо припустити, що в реакціях з елементарними частинками зарядова парність зберігається, то? ° мезон слід вважати часткою зарядово парної, оскільки він розпадається на два фотона. Закон збереження зарядовим парності підтверджується розпадом позитронно. Перебуваючи в першому збудженому стані системою зарядово непарній, позитроній відповідно до теорії може розпадатися мінімум на три фотона, що і спостерігається в експериментах.

Увага, тільки СЬОГОДНІ!