Какво е античастица - история на откриването и просто обяснение

Буквално преди сто години, а именно през 1920 г., веднъж след въвеждането на принципа на квантовата механика, субатомният свят изглеждаше изключително прост и разбираем.

В действителност, според учените, има само няколко елементарни частици, съставляващи атом - протон и неутрон (експериментално съществуването на неутрон е потвърдено едва през 30-те години).

А извън атомното ядро ​​има само една частица - електрон. Но тази идеалистична вселена не продължи дълго.

Как е открита първата античастица

Няма ограничение за любопитството на учените и затова високопланинските лаборатории започнаха да бъдат оборудвани за различни научни групи, в които светли умове започнаха активно да изучават космически лъчи, които бомбардират повърхността на нашата планети.

И в резултат на тези изследвания започнаха да се откриват частици, които в идеалната протон-неутрон-електронна вселена не биха могли да съществуват.

И сред тези отворени частици беше и първата в света античастица.

Светът на античастиците е по същество огледален образ на света, с който сме свикнали. В края на краищата, масата на една частица точно съвпада с масата на обикновена частица, само че останалите й характеристики са напълно противоположни на прототипа.

Нека разгледаме електрон. Той има отрицателен заряд, а така наречената сдвоена частица, наречена позитрон, има положителен заряд. Съответно протонът има положителен заряд, антипротонът има отрицателен заряд и т.н.

Така че, ако частица и античастица се сблъскат, те взаимно се унищожават, т.е. сблъскващите се частици престават да съществуват.

Но това събитие не минава безследно. В резултат на този процес се освобождава огромно количество енергия, която след това се разпръсква в пространството под формата на поток от фотони и всякакви свръхлеки частици.

Кой е открил първата античастица

Първата теоретична прогноза за съществуването на небезизвестните античастици е направена от П. Дирак в работата си, публикувана през 1930г.

И така, за да осъзнаете как частиците и античастиците се проявяват по време на активно взаимодействие според Дирак, представете си равно поле.

Така че, ако изкопаете малка дупка с лопата, тогава ще се образуват два предмета, дупка и купчина.

Ако си представим, че купчина земя е частица, а дупка е античастица и ако запълните дупка с тази почва, тогава няма да има нито едното, нито другото. Тоест ще се получи аналог на процеса на унищожение.

Докато някои учени се занимаваха с теоретични изчисления, други сглобяваха експериментални инсталации. Така че, по-специално, експерименталният физик К. Д. Андерсън, събира изследователско оборудване в минна лаборатория на връх Пайк (САЩ, Колорадо) и под ръководството на R. Миликена щеше да изучава космически лъчи.

За тези цели е изобретена инсталация (по-късно инсталацията е наречена кондензационна камера), която се състои от капан, поставен в мощно магнитно поле. Атакувайки целта, частиците, летящи през специална камера, оставиха кондензни следи в нея.

Именно по него учените определят масата на преминаваща частица и в зависимост от ъгъла на отклонение на частица в магнитно поле учените определят заряда на частицата.

И така, до 1932 г. е записана цяла поредица от сблъсъци, по време на които се образуват частици с маса, която точно отговаря на масата на електрон. Но тяхното отклонение в магнитно поле ясно показва, че частицата има положителен заряд.

Ето как античастицата, позитронът, е открита за първи път експериментално.

За това постижение през 1936 г. ученият е удостоен с Нобелова награда, която наистина споделя с В. F. Хес, учен, който експериментално потвърди съществуването на космически лъчи.

Всички последващи античастици вече са получени в лабораторни експерименти. Днес античастицата вече не е нещо екзотично и физиците могат да ги щамповат в необходимото количество на специални ускорители.

Ако материалът ви е харесал, не забравяйте да го харесате, напишете коментар и се абонирайте. Благодаря за вниманието!