Античастица — частица-двойник некой иной простой частички, владеющая той же массой и этим же спином, однако отличающаяся от неё знаками неких черт взаимодействия (зарядов, подобных как электронный и цветовой заряды, барионное и лептонное квантовые числа).
Само определение того, что именовать «частицей» в паре частица-античастица, в значимой мере условно. Но при данном выборе «частицы» её античастица определяется совершенно точно. Сохранение барионного числа в процессах слабенького взаимодействия позволяет по цепочке распадов барионов найти «частицу» в хоть какой паре барион-антибарион. Выбор электрона как «частицы» в паре электрон-позитрон фиксирует (вследствие сохранения лептонного числа в процессах слабенького взаимодействия) определение состояния «частицы» в паре электрических нейтрино-антинейтрино. Переходы меж лептонами разных поколений не наблюдались, так что определение «частицы» в каждом поколении лептонов, вообщем говоря, может быть произведено независимо. Обычно по аналогии с электроном «частицами» именуют негативно заряженные лептоны, что при сохранении лептонного числа определяет надлежащие нейтрино и антинейтрино. Для бозонов понятие «частица» может фиксироваться определением, к примеру, гиперзаряда.
Существование античастиц было предсказано П. А. М. Дираком. Приобретенное им в 1928 году квантовое релятивистское уравнение движения электрона (уравнение Дирака) с необходимостью содержало решения с отрицательными энергиями. В предстоящем было показано, что исчезновение электрона с отрицательной энергией следует интерпретировать как появление частички (той же массы) с положительной энергией и с положительным электронным зарядом, т. е. античастицы по отношению к электрону. Эта частичка — позитрон — была открыта в 1932 году.
В следующих опытах было установлено, что не только лишь электрон, да и все другие частички имеют свои античастицы. В 1936 году в галлактических лучах были открыты мюон (μ-) и μ+ его античастица, а в 1947 — π- и π+ — мезоны, составляющие пару частичка — античастица; в 1955 в опытах на ускорителе зарегистрирован антипротон, в 1956 — антинейтрон и т. д. К истинному времени наблюдались античастицы фактически всех узнаваемых частиц, и не вызывает сомнения, что античастицы имеются у всех частиц.
Поистине нейтральные частички
Для неких нейтральных частиц, античастица тождественно совпадает с частичкой. Это, а именно, фотон, нейтральный пи-мезон, эта-мезон и остальные кварконии, хиггсовский бозон, Z-бозон, гравитон. Такие частички именуют поистине нейтральными. Подчеркнём, что электрически нейтральные частички могут и не совпадать с собственными античастицами. Это, а именно, касается нейтрона, нейтрино, нейтрального каона и т. д.
Все известные поистине нейтральные частички — бозоны, но в принципе могут существовать и поистине нейтральные фермионы (т. н. майорановские частички).
Осцилляции
В том случае какое-либо из квантовых чисел электрически нейтральной частички не сохраняется строго, то вероятны переходы (осцилляции) меж состояниями частички и ее античастицы. В данном случае состояния с определённым несохраняющимся квантовым числом не являются своими состояниями оператора энергии-импульса, а представляют собой суперпозиции поистине нейтральных состояний с определёнными значениями массы.
Рождение и аннигиляция
Рождение античастиц происходит в столкновениях частиц вещества, разогнанных до энергий, превосходящих порог рождения пары частица-античастица (см. Рождение пар). В лабораторных критериях античастицы появляются во взаимодействиях частиц на ускорителях; хранение образующихся античастиц производят в накопительных кольцах при высочайшем вакууме. В естественных критериях античастицы появляются при содействии первичных галлактических лучей с веществом, к примеру, атмосферы Земли, также должны рождаться в округах пульсаров и активных ядер галактик. Теоретическая астрофизика рассматривает образование античастиц (позитронов, антинуклонов) при аккреции вещества на чёрные дыры.
В рамках современной космологии рассматривают рождение античастиц при испарении первичных чёрных дыр малой массы. При температурах, превосходящих энергию покоя частиц данного сорта (в энергетической системе единиц), пары частица-античастица находятся в равновесии с веществом и электрическим излучением. Такие условия могут реализовываться для электрон-позитронных пар в жарких ядрах мощных звёзд. Согласно теории жаркой Вселенной, на очень ранешних стадиях расширения Вселенной в равновесии с веществом и излучением находились пары частица-античастица всех видов. В согласовании с моделями величавого объединения эффекты нарушения С- и CP-инвариантности в неравновесных процессах с несохранением барионного числа имели возможность привести в очень ранешней Вселенной к барионной асимметрии Вселенной даже в критериях серьезного исходного равенства числа частиц и античастиц. Это даёт физическое обоснование отсутствию наблюдательных данных о существовании во Вселенной объектов из античастиц.
При столкновении частички со собственной античастицей вероятна их аннигиляция.
Источник материала Интернет-сайт Античастицы — Википедия
Дополнительно на New-Best.com: