Античастица

Материал из Циклопедии
Перейти к: навигация, поиск

Античастица в физике — частица, большинство количественных характеристик которой противоположны по знаку характеристикам заданной частицы. Чаще всего при этом рассматривают субатомные частицы; по поводу античастиц таких более сложных частей вещества, как атомы или молекулы, речь идёт об антивеществе[⇨].

Если частица обозначается, как «ч», то её античастица — как «ч̄». Античастица для ч̄ является исходной частицей ч. Для некоторых заряженных частиц черта сверху не пишется, вместо чего электрический заряд[⇨] обозначается надстрочными знаками + или , что подразумевает, что так обозначаемые объекты являются античастицами друг другу.

Приставка «анти-» употребляется в этом смысле с названиями конкретных частиц или их классов, хотя некоторые античастицы имеют отдельные имена. Например, положительно заряженный позитрон является антилептоном, античастицей отрицательно заряженного лептона электрона.

Содержание

[править] Описание

Характеристики, выражаемые неотрицательными величинами, равны для античастицы и частицы. Это имеет место для массы покоя (обозначается m или m0) или абсолютной величины внутреннего углового момента (спина; обозначается J или S). Прочие квантовые числа частицы и античастицы противоположны, то есть, составляют в сумме 0. В частности, античастица имеет противоположный электрический заряд. Это означает, что допускающие суммирование сохраняющиеся величины пары «частица + античастица» равны нулю, что даёт ей возможность превратиться в чистую энергию в процессе аннигиляции.

Бывают и частицы, являющиеся античастицами самим себе. Таковы, например, фотон (фундаментальная частица) или позитроний (нестабильная атомоподобная система). Субатомные частицы с таким свойством традиционно называются истинно нейтральными.

Теоретически возможны фермионы Майораны, у которых античастицей фермиона с левой спиральностью является тот же самый фермион с правой спиральностью, и наоборот. Наиболее естественной такая модель выглядит для безмассовой частицы. Существуют ли фермионы Майораны в природе, неизвестно.

[править] Антивещество

Экспериментально наблюдались антиатомы (состоящие из антиядер и позитронов) и антимолекулы (состоящие из антиатомов). Считается, что античастица возможна для сколь угодно сложного тела, что опирается на принцип CPT-симметрии. Производство антивещества чрезвычайно затратно ввиду необходимой энергии; антивещество также крайне трудно хранить из-за опасности аннигиляции с обычным веществом.

Античастицы (обычных лептонов или барионов) образуется в некоторых природных процессах. Однако, в нашей галактике (как и, предположительно, в других) нет значительных количеств антивещества.

[править] История изучения

Необходимость существования античастиц у фермионов, имеющих положительную массу покоя, понял Поль Дирак в ходе разработки своей теории фермионов: см. уравнение Дирака и море Дирака. Позже была открыта C-симметрия (и связанные с нею), что указало на универсальность этого явления в мире частиц.

[править] См. также

[править] Ссылки

Персональные инструменты
Пространства имён

Варианты
Действия
Навигация
Инструменты