антиматерия

История

Поль Дирак в 1928 году, пытаясь объединить квантовую механику и теорию относительности, предсказал существование античастиц. Вскоре, в 1932 году, Карл Андерсон экспериментально обнаружил позитрон в космических лучах.

Как работает

Встреча частицы и античастицы приводит к их исчезновению, а вся их масса превращается в энергию по формуле E=mc². Это похоже на то, как если бы капля воды и капля антиводы при столкновении превратились бы в ослепительную вспышку.

История

Поль Дирак в 1928 году, пытаясь объединить квантовую механику и теорию относительности, предсказал существование античастиц. Вскоре, в 1932 году, Карл Андерсон экспериментально обнаружил позитрон в космических лучах.

Как работает

Встреча частицы и античастицы приводит к их исчезновению, а вся их масса превращается в энергию по формуле E=mc². Это похоже на то, как если бы капля воды и капля антиводы при столкновении превратились бы в ослепительную вспышку.

История

В 1928 году Поль Дирак вывел уравнение для релятивистского электрона, которое помимо спина предсказывало состояния с отрицательной энергией. Интерпретировав их как частицы с положительным зарядом, он предсказал позитрон. В 1932 году Карл Андерсон открыл позитрон в космических лучах. Эмилио Сегре и Оуэн Чемберлен обнаружили антипротон в 1955 году в экспериментах на ускорителе.

Как работает

Уравнение Дирака объединяет квантовую механику и специальную теорию относительности, предсказывая спин электрона и существование античастиц. Аннигиляция пары частица-античастица подчиняется законам сохранения энергии и импульса; при низких энергиях доминирует двухфотонная аннигиляция. Гравитационное взаимодействие антиматерии проверяется в экспериментах с антиводородом (ALPHA, AEGIS, GBAR) с целью выяснить, подвержена ли она гравитации так же, как обычное вещество.

Открытые проблемы и интересные факты

Почему в наблюдаемой Вселенной материи намного больше, чем антиматерии (барионная асимметрия)?; Можно ли накопить и сохранить макроскопические количества антиматерии?; Как антиматерия взаимодействует с гравитацией: падает ли она вниз точно так же, как обычная материя?

💡 Самая тяжёлая синтезированная античастица — антигелий-4, состоящая из двух антипротонов и двух антинейтронов. Её масса равна массе обычного ядра гелия-4.