Vad är antipartikel - Discovery History och enkel förklaring

För bokstavligen hundra år sedan, nämligen 1920, en gång efter att kvantmekanikens princip infördes, verkade den subatomära världen extremt enkel och förståelig.

I själva verket, enligt forskare, fanns det bara ett par elementära partiklar som utgjorde en atom - en proton och en neutron (experimentellt bekräftades förekomsten av en neutron först på 30-talet).

Och det finns bara en partikel utanför atomkärnan - en elektron. Men detta idealistiska universum varade inte länge.

Hur den första antipartikeln upptäcktes

Det finns ingen gräns för forskarnas nyfikenhet, och därför började högbergslaboratorier utrustas för olika vetenskapliga grupper, i vilka ljusa sinnen aktivt började studera kosmiska strålar, som bombarderar ytan på vår planeter.

Och som ett resultat av dessa studier började partiklar upptäckas som, ja, inte kunde existera i det ideala proton-neutron-elektronuniverset.

Och bland dessa öppna partiklar fanns världens första antipartikel.

Antipartiklarnas värld är i grunden en spegelbild av den värld vi är vana vid. När allt kommer omkring, massan av en antipartikel sammanfaller exakt med massan av en vanlig partikel, bara dess andra egenskaper är helt motsatta prototypen.

Låt oss överväga en elektron. Den har en negativ laddning, och den så kallade parade partikeln, kallad positron, har en positiv laddning. Följaktligen har protonen en positiv laddning, antiprotonen har en negativ laddning, och så vidare.

Så om en partikel och en antipartikel kolliderar, förintas de ömsesidigt, det vill säga de kolliderande partiklarna upphör att existera.

Men denna händelse passerar inte spårlöst. Som ett resultat av denna process frigörs en enorm mängd energi som sedan sprids i rymden i form av en ström av fotoner och alla typer av ultralätta partiklar.

Vem upptäckte den första antipartikeln

Den första teoretiska förutsägelsen om existensen av de ökända antipartiklarna gjordes av P. Dirac i sitt arbete, publicerat 1930.

Så för att inse hur partiklar och antipartiklar manifesterar sig under aktiv interaktion enligt Dirac, föreställ dig ett jämnt fält.

Så om du gräver ett litet hål med en spade, bildas två föremål, ett hål och en hög.

Om vi ​​föreställer oss att en jordhög är en partikel, och ett hål är en antipartikel, och om du fyller ett hål med den här jorden kommer det varken att vara det ena eller det andra. Det vill säga en analog till förintelseprocessen kommer att inträffa.

Medan vissa forskare var engagerade i teoretiska beräkningar, monterade andra experimentella installationer. Så i synnerhet den experimentella fysikern K. D. Anderson, samlade forskningsutrustning i ett gruvlaboratorium vid Pike Summit (USA, Colorado) och under ledning av R. Millikena skulle studera kosmiska strålar.

För dessa ändamål uppfanns en installation (senare kallades installationen en kondensationskammare), som bestod av en fälla placerad i ett kraftfullt magnetfält. Att attackera målet lämnade partiklarna som flyger genom en speciell kammare ett kondensspår i det.

Det var på det som forskare bestämde massan av en passerande partikel, och beroende på vinkeln för en partikel i ett magnetfält bestämde forskare partikelns laddning.

Så 1932 registrerades en hel serie kollisioner, under vilka partiklar med en massa som exakt motsvarade massan av en elektron bildades. Men deras avböjning i ett magnetfält visade tydligt att partikeln hade en positiv laddning.

Således upptäcktes antipartikeln, positronen, experimentellt.

För denna prestation 1936 tilldelades forskaren Nobelpriset, som han verkligen delade med V. F. Hess, en forskare som experimentellt bekräftade förekomsten av kosmiska strålar.

Alla efterföljande antipartiklar har redan erhållits i laboratorieexperiment. Idag är antipartikeln inte längre något exotiskt och fysiker kan stämpla dem i önskad mängd på speciella acceleratorer.

Om du gillade materialet, glöm inte att gilla det, skriv en kommentar och prenumerera. Tack för din uppmärksamhet!