Мир античастиц



Скачать 57.32 Kb.
Дата03.07.2013
Размер57.32 Kb.
ТипДокументы
Мир античастиц — своего рода зеркальное отражение знакомого нам мира. Масса античастицы в точности равняется массе частицы, которой она вроде бы соответствует, но все ее остальные характеристики противоположны прообразу. Например, электрон несет отрицательный электрический заряд, а парная ему античастица — «позитрон» (производное от «позитивный электрон») — положительный. У протона заряд положительный, а у антипротона — отрицательный. И так далее. При взаимодействии частицы и парной ей античастицы происходит их взаимная аннигиляци — обе частицы прекращают свое существование, а их масса преобразуется в энергию, которая рассеивается в пространстве в виде вспышки фотонов и прочих сверхлегких частиц.

Существование позитрона было предсказано теоретически английским физиком

П.Дираком в 1931 г.

Античастицы
У электрона и протона имеются стабильные античастицы, которые отличаются от них только электрическим зарядом.

Античастица электрона, позитрон, появляется в многочисленных ядерных реакциях позитронного бета-распада (В-распада).
Античастицу протона получить достаточно сложно, один из возможных способов – столкновение двух протонов больших энергий (> 2 ГэВ), при котором может возникнуть пара новых частиц – протон и антипротон. Причем вероятность возникновения такой пары достаточно низкая - один антипротон приходится на 60000 пионов (нестабильных частиц небольшой массы (140 МэВ), которые являются основным результатом столкновения протонов)

Интересно, что для получения пары протон-антипротон не обязательно сталкивать протоны, при столкновении двух электронов она также появляется.
Еще один очень важный момент: в отличие от позитрона, антипротон может появиться исключительно в паре с протоном.

Античастицы есть также и у нестабильных частиц. За исключением так называемых истинно-нейтральных частиц (пион, эта-мезон), которые, в силу этого, не могут аннигилировать.

Аннигиляция
При встрече частицы и античастицы, когда у них низкие энергии, происходит аннигиляция.
В результате аннигиляции электрона и позитрона появляются два или три g-кванта, общей энергией 2*0.511 МэВ.
При аннигиляции протона и антипротона появляется несколько заряженных пионов и нейтральный пион. В дальнейшем, нейтральный пион превращается в два g-кванта, а заряженные пионы в мюоны, которые, затем в электроны и позитроны.

Рождение частиц

При столкновении частиц высоких энергий рождаются новые частицы. Причем рождаются как при столкновении двух однотипных частиц, так и при столкновении пары частица-античастица.
Никакой аннигиляции электрона и позитрона в g-кванты не происходит, когда у них высокая энергия. В этом случае (помимо преобразования частиц) рождаются новые частицы так же, как и при столкновении двух электронов. Именно поэтому, полагаю, имеет смысл разделять процессы аннигиляции и рождения новых частиц.

Среди новых частиц могут быть нейтральные частицы и заряженные частицы, причем заряженные частицы могут появляться только парами частица-античастица. Именно поэтому при рождении новых частиц соблюдается закон сохранения электрического заряда.

При распаде нейтральных пиона и эта-мезона образуются g-кванты (для пиона в 98.8% случаев).
Этим данные частицы напоминают позитроний, только с более энергичными электроном и позитроном. Кстати, и время жизни позитрония соответствующее: парапозитроний аннигилирует в два кванта за 1.25*10-10 секунд, а ортопозитроний — в три кванта за время 1.4*10-7 секунд.


Кварки – частицы, из которых состоят адроны

Кварки - гипотетические фундаментальные частицы, из которых по современным представлениям, состоят все адроны (барионы - из трех кварков, мезоны - из кварка и антикварка). Кварки обладают спином 1/2, барионным зарядом 1/3, электрическими зарядами ?2/3 и +1/3 заряда протона, а также специфическим квантовым числом "цвет". Экспериментально (косвенно) обнаружены 6 типов ("ароматов") кварков: u, d, s, c, b, t. В свободном состоянии не наблюдались  

Характеристики кварков

Характеристика

Тип кварка

 

d

u

s

c

b

t

Электрический заряд Q

-1/3

+2/3

-1/3

+2/3

-1/3

+2/3

Барионное число B

1/3

1/3

1/3

1/3

1/3

1/3

Спин J

1/2

1/2

1/2

1/2

1/2

1/2

Четность P

+1

+1

+1

+1

+1

+1

Изоспин I

1/2

1/2

0

0

0

0

Проекция изоспина I3

-1/2

+1/2

0

0

0

0

Странность s

0

0

-1

0

0

0

Charm c

0

0

0

+1

0

0

Bottomness b

0

0

0

0

-1

0

Topness t

0

0

0

0

0

+1

Масса в составе адрона, ГэВ

0.31

0.31

0.51

1.8

5

180

Масса "свободного" кварка, ГэВ

~0.006

~0.003

0.08-0.15

1.1-1.4

4.1-4.9

174+5

    Каждый тип кварка имеет еще одно квантовое число - цвет, которое может принимать три значения - красный, синий и зеленый.Это чисто условные названия. Главное, что каждый кварк имеет еще три дополнительных квантовых числа. Гипотеза о существовании цвета у кварков, впервые высказанная в 1965 году независимо Н. Боголюбовым, Б. Струминским, А. Тавхелидзе и М. Ханом, Й. Намбу, была впоследствии подтверждена в большом количестве экспериментов. Существует цветовая симметрия сильных взаимодействий. Сильное взаимодействие кварка не зависит от его цветового состояния, т.е. оно одинаково для всех трех цветов.

Похожие:

Мир античастиц iconМир ангелов и демонов и его влияние на мир людей
Есть физический мир, который мы видим, но о котором мы еще многого не знаем. Есть мир духовный, недоступный человеческому взору....
Мир античастиц iconМеждународному дню музыки
Ведущая Да, сегодня мы отмечаем День музыки. И поэтому вместе с вами, дети, мы ещё раз совершим экскурсию в этот удивительный мир...
Мир античастиц icon1. Библия о сотворении мира и грехопадении. Религиозный смысл библейских рассказов
Прежде чем сотворить видимый мир, Господь сотворил мир невидимый, т е мир ангелов
Мир античастиц iconКлассный час «мы граждане великой страны!»
Энциклопедии «Я познаю мир. История», «Я познаю мир. Народы Европы», «Я познаю мир. География», «Я познаю мир. История костюмов»
Мир античастиц iconОоо «Центр детских и юношеских программ «мир»»
Стационарный спортивный оздоровительный палаточный лагерь расположен на территории Детского санаторного оздоровительного лагеря «Мир»...
Мир античастиц iconВнеклассное мероприятие цель проведения : организация досуга школьников
Сегодня мы с вами войдём в этот мир торжества, в мир красок осенней природы, в мир теплоты и доброты
Мир античастиц iconПояснительная записка «Литературное чтение»
Это прежде всего воспитание сознания, чутко и интеллигентно воспринимающего мир не только произведения литературы и художественной...
Мир античастиц iconСлавянские руны Мир
Форма руны Мир суть образ Древа Мира, Мироздания. Символизирует также внутреннее я человека, центростремительные силы, стремящие...
Мир античастиц iconСетка занятий (на холодный период) Группа кратковременного пребывания
Природный мир мир искусства и художественная деятельность (интегрированное) / социальный мир- мир искусства и художественная деятельность...
Мир античастиц iconА. С. Пушкин «барышня-крестьянка». Художественный мир повести
Цели: помочь увидеть мир Пушкина в повести; услышать «я» Пушкина; исследовать этот мир; воспитывать творчество читателя
Разместите кнопку на своём сайте:
ru.convdocs.org


База данных защищена авторским правом ©ru.convdocs.org 2016
обратиться к администрации
ru.convdocs.org