Антиэлектрон
Cтраница 2
Не было никаких оснований предполагать, что существование позитрона, или, как лучше сейчас его назвать, антиэлектрона, является особенностью малых частиц. Несмотря на ряд специфических особенностей, теория взаимодействия между нуклонами развивается по тем же линиям, что и теория взаимодействия электронов. В большинстве теоретических работ предполагается, что нуклоны должны описываться уравнениями, вполне подобными уравнениям Дирака для электронов. [16]
Этот выход является уже потому неудовлетворительным, что законы природы в этой теории совершенно симметричны относительно электронов и антиэлектронов. Но тогда фотоны g - излучения ( чтобы удовлетворить законам сохранения энергии и импульса, их должно быть, по крайней мере, два) могут спонтанно превращаться в электрон и антиэлектрон. Мы не думаем, таким образом, чтобы намеченный путь мог быть серьезно принят во внимание. [17]
Интерпретация состояний свободной частицы с отрицательной собственной энергией, данная Дираком, показала связь этих состояний с существованием антиэлектрона или позитрона, открытого экспериментально в 1932 г. Однако эта интерпретация приводит к ряду трудностей и, как это будет видно из дальнейшего, непоследовательна. [18]
Не было никаких оснований предполагать, что существование позитрона, или, как лучше сейчас его назвать, антиэлектрона, является особенностью малых частиц. Несмотря на ряд специфических особенностей, теория взаимодействия между нуклонами развивается по тем же линиям, что и теория взаимодействия электронов. В большинстве теоретических работ предполагается, что нуклоны должны описываться уравнениями, вполне подобными уравнениям Дирака для электронов. [19]
В 1936 году вместе с Виктором Гессом получил Нобелевскую премию по физике за открытие первой античастицы - позитрона, или антиэлектрона. [20]
 |
Приближенные законы сохранения. [21] |
Наряду с каждой элементарной частицей существует соответствующая ей античастица с такой же точно массой, спином 7 и величиной электрического и ядерного зарядов, но с противоположным знаком этих зарядов. Электрону с отрицательным зарядом соответствует антиэлектрон с положительным зарядом, носящий название позитрон. [22]
Дырка в дираковском море электронов с отрицательными энергиями возникает тогда ( и это означает рождение наблюдаемого экспериментатором антиэлектрона), когда один из электронов моря поглощает фотон с энергией не менее 2тс2 и совершает квантовый переход через энергетическую щель в область положительных энергий. В результате одновременно с рождением антиэлектрона ( позитрона) экспериментатор должен регистрировать также появление электрона. [23]
Поскольку масса антипротона в 1836 раз больше массы антиэлектрона, то для образования антипротона требуется в 1836 раз больше энергии, и поэтому до 50 - х годов XX в. [24]
В другой, еще более удивительной установке одно из колец формируется из античастиц. Электронный пучок из синхротрона направляют в конвертер, производящий антиэлектроны - позитроны. Процесс пока не очень рентабелен: на один позитрон приходится расходовать 10 тыс. электронов высокой энергии, но даже при этом в накопителе образуется позитронное кольцо приемлемой плотности. [25]
В 1931 году Поль Дирак прямо указал на реальную возможность наблюдать явление рождения электронно-позитронных пар. Он сделал удивительное предсказание: должны существовать не только антиэлектроны, но также антипротоны. Фактически это было предвидение существования антимира. [26]
Однако два года спустя и в самом деле появилось сообщение о реально зафиксированном антиэлектроне. [27]
Этот выход является уже потому неудовлетворительным, что законы природы в этой теории совершенно симметричны относительно электронов и антиэлектронов. Но тогда фотоны g - излучения ( чтобы удовлетворить законам сохранения энергии и импульса, их должно быть, по крайней мере, два) могут спонтанно превращаться в электрон и антиэлектрон. Мы не думаем, таким образом, чтобы намеченный путь мог быть серьезно принят во внимание. [28]
Так как антиэлектроны быстро аннигилируют с электронами, не следует ожидать, что любую такую частицу легко обнаружить. Но если эти частицы создавать экспериментально в высоком вакууме, они будут достаточно стабильны, и их можно будет наблюдать. По высказанной точке зрения, протоны никак не связаны с электронами. Можно предположить, что протоны имеют свои собственные состояния с отрицательной энергией, которые обычно все заполнены. [29]
Ирен Кюри и Фредерик Жолио-Кюри в 1934 г. установили, что ядра алюминия после бомбардировки их a - частицами становятся радиоактивными, излучая частицы с массой, равной массе электрона, но несущие элементарный положительный заряд. Их обозначают е и называют положительными электронами, антиэлектронами или позитронами. Вещества, излучающие их, называются р - излуча-телями. [30]
Страницы: 1 2 3