Античастинки

Античастинки були передбачені в 1929 році англійським фізиком Полом Діраком, якому вдалося об’єднати теорії квантової механіки, електромагнетизму і відносності. Отримане їм в 1928 році квантове релятивістське рівняння руху електрона (рівняння Дірака) з необхідністю містило рішення з негативними енергіями. Надалі було показано, що зникнення електрона з негативною енергією слід інтерпретувати як виникнення частки (тієї ж маси) з позитивною енергією і з позитивним електричним зарядом, тобто античастинки по відношенню до електрона. Дірак виявив, що у кожної субатомної частки повинен існувати “дзеркальний двійник” з такою ж масою, але з протилежним електричним зарядом.

Античастинки були передбачені в 1929 році англійським фізиком Полом Діраком

Коли частинки і їх античастинки стикаються, вони знищують один одного (анігілюють). Тоді електричні заряди нейтралізуються, а їх маси перетворюються в чисту енергію.

Античастинки електрона і протона астрономи виявили в космічних променях, що йдуть з далекого космосу. Античастинки електрона називаються позитрона, а антипротона – просто антипротонами. Зараз проводяться також експерименти з пошуку в космічних променях античастинки гелію. Фізики змогли отримати в лабораторних умовах античастинки і навіть цілі антиатоми, наприклад, антиводню. Лікарі використовують античастинки для діагностування і лікування раку.

Для деяких нейтральних частинок античастинка тотожно збігається з часткою. Це, зокрема, фотон, нейтральний пі-мезон, ця-мезон, хіггсовський бозон, Z-бозон, гравітон. Такі частинки називають істинно нейтральними. Підкреслимо, що електрично нейтральні частинки можуть і не збігатися зі своїми античастинками. Це, зокрема, стосується нейтрона, нейтрино, нейтрального каона і т. Д.

Всі відомі істинно нейтральні частинки – бозони, проте в принципі можуть існувати й істинно нейтральні ферміони.

Астрономи, які вивчали йдуть з космосу гамма-промені, спостерігали таку форму світла, як анігіляційних випромінювання. Коли електрони і їх античастинки, позитрони, стикаються, вони анігілюють, і при цьому виділяються гамма-промені відомої довжини хвилі. Було виявлено, що ці “сигнальні” промені йдуть з декількох місць нашої галактики, включаючи широкий район, що знаходиться в напрямку центру Чумацького Шляху.

Якщо говорити про космічних масштабах, то виникає питання: чому Всесвіт містить частинки в набагато більшій кількості, ніж античастинки? В даний час проводяться експерименти, щоб з’ясувати, чому це так. Імовірно, в результаті Великого вибуху утворилося однакову кількість тих і інших. Але, принаймні, ми знаємо, що на вирішення цієї проблеми у нас є ще мільярди років, до того як Всесвіт (і ми разом з нею) закінчимо свій шлях, яка б доля не була їй уготована.

...
ПОДІЛИТИСЯ:

Дивіться також:
Сузір’я Змія