Антиматерия

Антиматерия

През 1930 г. Пол Дирак разработи първия описание на електрон, който да е съвместим с двете квантовата механика и специалната теория на относителността. Един от най-забележителните предсказания на тази теория е, че анти-частица на електрона трябва да съществува. Това antielectron може да се очаква да има същата маса като електрона, но с обратен електрически заряд и магнитен момент. През 1932 г. Карл Андерсън, разглежда песни, произведени от космически лъчи в облак камера. Една частица песен като електрон, но показа, че е положително заредени кривината на пътя си в магнитно поле. Той нарича този положителен електрон позитрон. Ние знаем, че на частиците,, Андерсън открити, беше анти-електрон предсказано от Дирак. През 1950 физици в радиационната лаборатория Лорънс използва Bevatron ускорител за производство на анти-протон, че е частица със същата маса и спин като протона, но с отрицателен заряд и обратното магнитния момент на протона. За да се създаде анти-протон, протоните са се ускори до много висока енергия и след това се разбил в мишена, съдържащ други протони. От време на време, енергия, подадена в сблъсък ще произвежда протон-антипротон двойка в допълнение към оригиналните два протона. Този резултат даде доверието към идеята, че за всяка частица има съответна античастица.

Една частица и нейната ликвидират частица антиматерия, когато те отговарят: те изчезват и кинетичната плюс почивка маса енергия се преобразува в други частици (E = mc2). Например, когато електрон и позитрон ликвидират в покой, две гама лъчи, всеки с енергия 511 КЕВ, се произвеждат. Тези гама лъчи отиват в противоположни посоки, защото енергията и импулса трябва да бъде опазвана. Унищожението на позитрони и електрони е на базата на позитронна емисионна томография (PET), разгледани в раздела за приложения (глава 14). Когато един протон и антипротон ликвидират в покой, други частици обикновено са произведени, но общата кинетична плюс енергии маса в покой на тези продукти води до два пъти енергията на маса в покой на протона (2 х 938 MeV).

Антиматерия се произвежда също и в някои радиоактивни разпада. Когато 14C се разпада, един неутрон се разпада на протон, плюс един електрон и антинеутрино електрон,  . Когато 19Ne се разпада, един протон се разпада до един неутрон има по-позитрон e+, и електронни неутрино, .

14C —> 14N + e- + 

19Ne —> 19F + e+ + 

Неутрино и електрон са лептони, а на антинеутрино и позитрон са анти-лептони. Лептони точка подобни частици, които взаимодействат с електромагнитно, слабо и гравитационно взаимодействие, но не и силното взаимодействие. Античастица е антилептон. В всяка реакция един лептон и една антилептон, се произвежда. Тези процеси показват, основен закон на физиката — че за всеки нов lepton, който се произвежда там е съответно нов антилептон.

Макар и от разстояние материя и антиматерия ще изглежда по същество еднакви, изглежда, че много малко антиматерия в нашата вселена. Това заключение се основава отчасти на ниската наблюдавани изобилие от антиматерия в космическите лъчи, които са частици, които постоянно вали върху нас от космоса. Всички на антиматерия в космическите лъчи може да бъде обяснено с радиоактивни разпада или от ядрени реакции, свързани с обикновената материя, като тези, описани по-горе. Ние също така не се виждат подписите на електрон-позитронна анихилация, или анихилация на протон-протон от ръбовете на галактиките, или от места, където две галактики са близо един до друг. Като резултат, ние вярваме, че по същество всички обекти, които виждаме във вселената са изработени от въпроси, които не са антиматерия.

Елементарни частици физиците създават масивни частици от ускоряване на по-ниски масови частици, близки до скоростта на светлината, и след това ги натрошават заедно. Маса/енергия на сблъскващи частици става на масата на създадените частици. Един от начините включва като позитрони и електрони, ускоряване както на тях, и да ги разбием един в друг. От тази енергия, много масивни частици като кварките, Тау-частици, както и z0 може да бъде създаден. Проучванията на такива електрон-позитронни annihilations, се извършват в Станфордския линеен ускорител и в съоръжението LEP в ЦЕРН. Подобна техника се използва в Fermi National Laboratory Accelerator изключение на това, че включва сблъскващи се протони с анти-протони. Сблъскване от този тип наскоро бяха използвани за производство на шестия тип кварк, известен като отгоре. Тази частица има маса в покой енергия от приблизително 160,000 MeV, което е почти същото като на масата на ядрото на атома на злато!

Атомите на анти-водород, които се състоят на позитрон орбита антипротон, се смята, че са създадени през 1995 г. в лабораторията на ЦЕРН в Европа. Физиците в момента търсят за много малки разлики между свойствата на материята атоми и атоми на антиматерия. Това ще помогне да се потвърди или посрами нашето разбиране на симетрията между материя и антиматерия.

Originally at http://www.lbl.gov/abc/Antimatter.html. Translated by Goscience.

Пожалуйста, посмотрите http://greenhouse-for-house.net/ потому что это так хорошо для вас.
Комментарии и размещение ссылок запрещено.

Комментарии закрыты.