объект

позитрон

Античастица электрона, предсказанная Дираком и описываемая как электрон, движущийся назад во времени.
15 статей

Описание

Позитрон — это античастица электрона, обладающая той же массой, но положительным зарядом. Он был впервые предсказан Полем Дираком в 1928 году на основе его релятивистского уравнения для электрона, которое имело решения с отрицательной энергией. Дирак интерпретировал их как описание частицы с той же массой, что и у электрона, но с противоположным зарядом, которую позже отождествили с позитроном. Его существование было подтверждено экспериментально Карлом Андерсоном в 1932 году, наблюдавшим его трек в камере Вильсона.

История

Поль Дирак предсказал позитрон в 1928 году, а Карл Андерсон открыл его в 1932 году в треках космических лучей, за что получил Нобелевскую премию в 1936 году.

Как это работает

В теории Дирака позитрон можно рассматривать как «дырку» в море состояний электрона с отрицательной энергией, или, что эквивалентно, как электрон, движущийся назад во времени. Когда позитрон встречается с электроном, они аннигилируют, превращая свою массу покоя в два гамма-кванта (или более, в зависимости от условий). Позитроны образуются в различных процессах, таких как бета-плюс распад, рождение пар из высокоэнергетических фотонов и взаимодействия космических лучей.

Где применяется

Позитроны используются в позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ) в медицине, где в организм вводится изотоп, испускающий позитроны, а гамма-кванты аннигиляции регистрируются для создания трехмерных изображений метаболической активности.

Любопытный факт

Позитрон — это та же частица, что и электрон, но с положительным зарядом, и при встрече они полностью аннигилируют в чистую энергию, согласно формуле Эйнштейна E=mc².

Граф понятий →

Статьи по теме · 15

Как распадается лямбда-барион: редкий процесс под прицелом LHCb
На Большом адронном коллайдере (БАК) сталкивают протоны, и среди обломков иногда появляется частица-тяжеловес — лямбда-барион. Это барион, то есть частица, состоящая из трёх кварков, как протон или нейтрон, но содержащая более тяжёлый странный кварк. Лямбда-барион живёт крошечную долю секунды и распадается на другие частицы.
Атомная физика2026-08-132 минarXiv:2608.12747экспресс
Невидимая пружина в атоме гелия: поиск новой силы через позитроний
Атом гелия — как туго натянутая струна: каждая нота, которую он издаёт, строго предсказана квантовой теорией. Но в последние годы точные измерения одной из таких «нот» — энергии ионизации возбуждённого атома гелия, то есть энергии, необходимой, чтобы вырвать электрон из возбуждённого состояния, — стали звучать чуть выше, чем положено.
Антипротоны: отскок или аннигиляция?
Антипротон — зеркальный двойник протона: та же масса, но отрицательный заряд. Попадая в вещество, он обычно мгновенно аннигилирует — исчезает с выделением энергии, столкнувшись с ядром атома.
Фотонный туман, высекающий антивещество
Загадка антивещества в космосе не давала покоя астрофизикам: откуда берутся позитроны, что снежинками оседают в детекторах? Ответ может прятаться в самом вездесущем гамма-фоне. Вселенная пропитана рассеянным светом — космическим фотонным фоном (CPB).
Мезоскопика2026-06-031 минarXiv:2606.04341экспресс
Односторонний свет: аксионы как привратники в магнитных кристаллах
Обычный фонарик излучает свет симметрично вперёд и назад. Однако в магнитных кристаллах возникает особое квазичастичное возбуждение — аксион, представляющее собой коллективную волну магнитного момента, подобную «волне» на стадионе: атомы последовательно передают друг другу магнитный импульс.
Химическая физика2026-05-072 минarXiv:2605.06926экспресс
Позитрон в кольце: как атомы притягивают античастицу
Щепотка соли падает в воду, и ионы натрия с хлором разбегаются в стороны, окружённые молекулами воды. А теперь вместо иона в молекулярную компанию попадает позитрон — античастица, близнец электрона, только с плюсом вместо минуса.
Почему протон «похудел» и снова поправился: детективная история с мюонной лупой
Чтобы измерить истинный размер протона, физики заменили электрон в атоме водорода на его тяжёлую копию — мюон, частицу того же семейства лептонов, но в 207 раз массивнее. Мюон, словно лупа с тысячекратным приближением, подходит к ядру вплотную и «ощупывает» протон с недоступной ранее точностью.
Зеркало для антипротона
Столкновение частиц на огромной скорости рождает целый ливень новых частиц. Среди них — антипротоны, близнецы обычных протонов, только с противоположным зарядом. У каждой такой частицы есть собственное вращение, как у теннисного мяча, посланного с подкруткой. Но закручены ли антипротоны при рождении — до сих пор никто не проверял.
Как измерили «характер» очарованных частиц
В огромном ускорителе частиц, где протоны на скорости, близкой к световой, врезаются в неоновую мишень, рождаются очарованные барионы — частицы, которые живут меньше миллиардной доли секунды. Учёные из коллаборации LHCb впервые сумели измерить, как эти частицы «крутятся» — точнее, как направлен их спин, — и обнаружили неожиданную разницу между частицами и их зеркальными двойниками.
Частица-призрак на 17 МэВ
В ядерных переходах бериллия-8, гелия-4 и углерода-12 физики из коллаборации ATOMKI с 2020 года видят лишние события — будто при распаде возбуждённого ядра иногда рождается что-то ещё, кроме обычных фотонов. Энергия этого «чего-то» всегда одна и та же: около 17 миллионов электрон-вольт.
Электрон, вспыхнувший в воздухе
В тёмной комнате можно заметить слабое голубое свечение вокруг некоторых источников радиации. Это черенковский свет — он появляется, когда заряженная частица летит сквозь среду быстрее, чем свет успевает в ней распространяться. Получается световая ударная волна, похожая на звуковой хлопок от сверхзвукового самолёта, только из фотонов.
Тень от измеренного значения: как парадокс ЭПР растворяется в операторах
В 1935 году Эйнштейн, Подольский и Розен предложили мысленный эксперимент, который, по их мнению, вскрывал неполноту квантовой механики. Две частицы разлетаются после взаимодействия, и измерение импульса одной из них мгновенно даёт точное знание импульса другой.
Машина времени в сверхпроводящем контуре
В тёмной лаборатории, где сверхпроводящие чипы охлаждены до тысячных долей кельвина, кубит крутится под действием магнитного поля. Обычный кубит поворачивается в одну сторону. Антикубит — его зеркальный двойник — в противоположную. Вместе они образуют пару, которая чувствует поле вдвое острее, чем любая обычная пара.
Время, повёрнутое вспять: что теряет уравнение Шрёдингера
Два переводчика слушают одну и ту же симфонию. Один слышит только основной тон — чистую, предсказуемую мелодию. Второй улавливает обертоны, которые меняют окраску каждой ноты.
Отпечатки пальцев в спектре: пульсары против тёмной материи
Спектр космических электронов — это как отпечатки пальцев на месте преступления. Частицы, прилетающие из глубин Галактики, несут в своих энергиях следы тех, кто их породил. Долгое время картина была смазанной: приборы с широкими энергетическими бинами, словно размытые фотографии, не давали рассмотреть детали.