Античестичка: Разлика помеѓу преработките

[проверена преработка][проверена преработка]
Избришана содржина Додадена содржина
Нема опис на уредувањето
Нема опис на уредувањето
Ред 3:
'''Античестичка''' — [[антиматерија|антиматериски]] двојник на некоја [[честичка]] со иста [[маса]] и спротивен полнеж. На пример, античестицата на [[електрон|електронот]] е позитивно наелектризираниот [[позитрон]] кој се добива природно во некои видови на [[радиоактивно распаѓање]].
Природните закони се речиси симетрични за античестиците и честиците. На пример, антипротон и позитрон можат да формираат антиводороден атом, за кој се верува дека има исти својства како и [[водород|водородниот атом]]. Ова довело до прашањето зошто формацијата на материја по големата експлозија резултирало во вселена која се состои речиси целосно од материја, а не мешавина од материја и антиматерија. Подоцна се открило дека симетријата не е перфектна, туку приближна.
Честица-античестицаПаровите паровитечестичка-античестичка меѓусебно се [[анихилација|анихилираат]], при што се ослободуваат [[фотони]]. На пример позитроните произведени во природен радиоактивен распад многу брзо се анихилираат со електрони при што ослободуваат гама зраци.
Античестиците природно се произведуваат при [[бета -распад|бета распадот]],от и во интеракцијатазаемодејството на козмичкокосмичко зрачење во земјината атмосфера. Бидејки полнежот се зачувува, не е возможно да се создаде античестица без да се уништи честица со ист полнеж, или да се создаде и честица со спротивен полнеж.
Иако античестиците и честиците имаат спротивни полнежи, електро неутралните честици не мора да се идентични со своите античестици. Неутронот е изграден од кваркови, а антинеутронот од антикваркови, меѓу кои може да се прави разлика бидејќи при контакт, меѓусебно се анихилираат. Но некои неутрални честички, самите си се свои античестички, како [[фотонот]] и гравитонот.
 
Ред 11:
=== Експеримент ===
 
Во 1932, бргу откако [[Пол Дирак]] го предвидел постоењето на позитронот, [[Карл Д.Дејвид Андерсон]] открил дека судир на козмичкокосмичко зрачење може да ги произведе овие честички во Вилсонова Комора – детектор на честички во кој електрони (или позитрони) во движење можат да се откријат по трагата која ја оставаат кога се движат низ гас. Односот на електричниот полнеж наспроти масата на честицата може да се измери така што се набљудува радиусот на виткање на патеката во [[магнетно поле]]. За позитроните, поради правецот на кој се виткаат нивните патишта, најпрвин се мислело дека се електрони кои се движат во спротивна насока.
Антипротонот и антинеутронот биле откриени од Емилио Сегре и Овен Чембрлеин во 1955 во [[Универзитетот од Калифорнија, Беркли]]. Оттогаш биле создадени повеќе античестички во забрзувачи на честички. Во последните години дури биле и создадени целосни атоми од антиматерија, зачувани во електромагнетни стапици. <ref>http://news.nationalgeographic.com/news/2010/11/101118-antimatter-trapped-engines-bombs-nature-science-cern/</ref>
 
===Теорема на Диракова Дупка ===
{{quote box|quote=... развојот на [[теоријатаквантна натеорија квантноза полеполето|квантната теорија за полето]] го направила непотребно разбирањето за античестици како дупки, иако тоа се задржува во повеќе учебници.|source=[[Стивен Вајнберг]]<ref>{{cite book|last=Weinberg|first=Steve|title=The quantum theory of fields, Volume 1 : Foundations|isbn=0-521-55001-7|pages=14}}</ref>|width=300px}}
Решенија на [[Дираковата равенка]] содржеле негативни енергетски квантни состојби. Како резултат на тоа, електрон би можел секогаш да зрачи енергија и да премине во состојба на негативна енергија. Уште полошо, би можел да зрачи бесконечни количества на енергија, бидејќи постоеле бесконечно многу негативни енергетски состојби. За да не се случи оваа нефизичка ситуација, Дирак предложил “море” од електрони со негативна енергија која ја исполнува вселената, кои веќе ги окупираат сите можни пониско-енергетски состојби, така да ниеден друг електрон не може да премине во таква состојба. (поради принципот на Паули за исклучок). Понекогаш некоја од овие негативно-енергични честички би можела да се движи надвор од ова [[Дираково море]] за да стане позитивно-енергична честица. Но во тој случај би оставила “[[електронска дупка|дупка]]” во морето која би се однесувала како позитивно-енергичен електрон со спротивен полнеж. Овие тој ги разбрал како “електрони со негативна енергија” и се обидел да ги идентификува со протон во неговиот труд “Теорија за Електрони и Протони” во 1930г.
<ref>
Ред 27:
|bibcode = 1930RSPSA.126..360D }}</ref> However, these "negative-energy electrons" turned out to be [[positron]]s, and not [[proton]]s.
 
Ова укажувало на бесконечен негативен полнеж на вселената – проблем за кој Дирак бил свесен. Тој се обидел да објасни дека тоа треба да го разбереме како нормална состојба на нула полнеж. Друга тешкотија била разликата во масата на електронот и протонот. Дирак се обидувал да објасни дека ова е поради електромагнетните интеракциизаемодејства со “морето”„морето“, се додека [[Херман Вејл]] не докажал дека теоријата на дупка е целосно симетрична кај негативните и позитивните полнежи. Дирак исто така предвидел реакција {{Subatomic particle|Electron}}&nbsp;+&nbsp;{{Subatomic particle|Proton+}}&nbsp;→&nbsp;{{Subatomic particle|Photon}}&nbsp;+&nbsp;{{Subatomic particle|Photon}}, каде електрон и протон се анихилираат за да се добијат два фотона. [[Роберт Опенхајмер]] и [[Игор Там]] докажале дека ова би предизвикало да обичната материја исчезнува пребрзо. Една година подоцна, во 1931, Дирак ја изменил својата теорија и ја открил честицата позитрон – нова честица со иста маса како електронот. Откритието на оваа честица следната година ги побило противречностите во неговата теорија
Но сепак останува проблемот на бесконечниот полнеж на вселената. Исто така, сега знаеме дека [[бозонитебозон]]ите исто така имаат античестички, но бидејќи бозоните не го следат принципот за исклучок на Паули (само фермионите го прават тоа) теоријата за дупка не важи за нив. УнифициранаУнифицираното интерпретацијатолкување на античестичките е достапнаприсутно и во теоријатаквантната натеорија квантноза полеполето, која ги решава овие два проблема.
 
 
==Анихилација меѓу честица и античестица ==
[[Image:kkbar had.svg|frame|alt=Feynman diagram of a kaon oscillation. A straight red line suddenly turns purple, showing a kaon changing into an antikaon. A medallion is show zooming in on the region where the line changes color. The medallion shows that the line is not straight, but rather that at the place the kaon changes into an antikaon, the red line breaks into two curved lines, corresponding the production of virtual pions, which rejoin into the violet line, corresponding to the annihilation of the virtual pions. |Пример за виртуелен [[пион]] пар кој влијае на растењето на каон, што предизвикува неутрален каон да се измеша со антикаон. Ова е пример за ренормализација во теоријатаквантната натеироиа квантноза полепочето теоријата на поле е неопходна поради промената на бројот на честички.]]
Ако честица и античестица се во приближни квантни состојби, можат меѓусебно да се анихилираат и да произведат други честички. Реакции како {{Subatomic particle|Electron}}&nbsp;+&nbsp;{{Subatomic particle|Positron}}&nbsp;→ &nbsp;{{Subatomic particle|Photon}}&nbsp;+&nbsp;{{Subatomic particle|Photon}} (анихилација на електрон и позитрон) се пример за тоа.Реакција на анихилација на електрон и позитрон при што се добива еден фотон , {{Subatomic particle|Electron}}&nbsp;+&nbsp;{{Subatomic particle|Positron}}&nbsp;→&nbsp;{{Subatomic particle|Photon}} не е возможна во слободен простор бидејќи е невозможно да се зачуваат енергијата и инерцијата заедно во процесот. Но во Коуломбово поле, нуклеусотјадрото на пресликувачката инваријанца е прекршен и е можна таква анихилација
<ref>
{{cite journal
Ред 44:
| bibcode = 1961PhRv..124.1851S
| doi = 10.1103/PhysRev.124.1851
}}</ref>Спротивната реакција(во слободен простор без атомскиатомско нуклеусјадро) е исто така невозможна поради истата причина. Во теоријата на квантно поле, овој процес е дозволен како интермедиерна квантна состојба за време доволно кратко за прекршокот на зачувувањето на енергијата да може да се занемари со принципот на несигурност. Поради ова можно е виртуелен пар продукција или анихилација во која една честица се движи меѓу две состојби и назад. Овие процеси се важни за [[вакуум состојбата]] и ренормализацијата на теоријата на квантно поле. Исто така отвара можност за неутрална честица да се измеша со сличен процес – комплициран пример за ренормализација на масата.
 
== Својства на античестичките ==
Ред 83:
Овој пристап е поради Владимир Фок, Вендел Фури и Роберт Опенхајмер. Ако се квантификува реално скаларно поле, тогаш постои само еден анихилациски оператор, така да, реални скаларни полиња опишуваат неутрални бозони. Бидејќи комплексни скаларни полиња покажуваат два вида на анихилациски оператори, кои се поврзани со конјугација, такви полиња опишуваат бозони со полнеж.
 
=== Фајнман–Штукелбергово толкување===
=== Фајнмен – Штукелберг интерпретација===
 
Така што се зема во предвид растењето на модулот на негативна енергија на електронско поле наназад во времето, [[Ернст Штукелберг]] достигнал разбирање дека честицата и античестицата имаат еднаква маса и спин, но спротивен полнеж. Ова му дозволило да ја запише тероријата на вознемирувањето со прецизни дијаграми. ФајнменФајнман подоцна дал независна систематска деривација на овие дијаграми од формализам на честица, кои се наречени Фајнманови дијаграми. Секоја линија на дијаграмот претставува честица која се шири нанапред или наназад во времето. Оваа техника е најпознат метод за пресметување на амплитуди во теоријата на квантно поле.
Бидејќи оваа слика прво била развиена од Ернст Штукелберг, а ФајнменФајнман ја разработил, е наречена Фајнмен – ШтукелбергФајнман–Штукелберг интерпретација во чест на двајцата научници.
Како последица од ова, Вилата образложувал дека претпоставката дека антиматеријата е CPT-трансформирана материја би имплицирала дека гравитацискатагравитациското интеракцијазаемодејство меѓу материјата и антиматеријата е одбивна. <ref>M. Villata, [http://iopscience.iop.org/0295-5075/94/2/20001 CPT symmetry and antimatter gravity in general relativity], 2011, EPL (Europhysics Letters) 94, 20001</ref>
 
== Поврзано==
 
* [[ГравитацискаГравитациско интеракцијазаемојдество на антиматеријата]]
* [[Парност (физика)]] и [[Конјугација на полнеж]]
* [[Теорија на квантно поле]] и [[листа на честички]]