Новый сборник статей по физике пространства. Наука будущего. Анатолий Трутнев

Гинзбург В.Л О теории относительности —М., Наука, 006 с.376

      2. Ландау Л.Д, Лифшиц Е.М Теория поля – М., Наука, 1979. с.148

      3. Петров А.З Новые методы в общей теории относительности – М., Наука 1966, с.382

      4. Тарасов Л.В Современная физика – М., Просвещение, 009, с. 86

      5. Эйнштейн А Сущность теории относительности – М. из-во ин. лит. 1955, с.156

      Новый взгляд на античастицы и их аннигиляцию

      ВВЕДЕНИЕ

      Впервые вывод о существовании античастиц был сделан английским физиком П. Дираком на основании выведенного им уравнения, описывающего поведение электрона на скоростях близких к скорости света. При этом оказалось, что для каждого значения импульса (p) электрона имеется два решения, соответствующих двум различным значениям полной энергии (E) электрона.

      Это означало, что у отрицательно заряженного электрона имеет право на существование с такой же массой положительно заряженный двойник. Так был предсказан [2,с.88] положительно заряженный аналог электрона позитрон, экспериментально обнаруженный впоследствии в космических лучах американским физиком К. Андерсоном. Измерения его параметров показали, что он имеет тождественную электрону массу, одинаковый спин, но противоположные электрический заряд и магнитный момент. Затем в космических лучах, также были обнаружены частицы и античастицы положительного и отрицательного мюона (μ⁺, μ^-), которые возникали в результате распада более тяжелых частиц π-мезонов (+π). В 1955 году были обнаружены антипротон и антинейтрон в результате столкновения протонов высоких энергий с ядрами меди.

      В настоящее время экспериментально обнаружены античастицы большинства известных частиц. Античастицы имеют такую же массу, спин и время жизни как и частицы, но у них противоположные знаки электрических зарядов, магнитных моментов, барионных и лептонных зарядов. Однако среди них имеются, так называемые, истинно нейтральные частицы, у которых все характеристики совпадают. К ним относятся фотон (γ-квант) и π⁰-мезон. По современным представлениям [5,с.149] характерной особенностью поведения пар частица-античастица является тот факт, что при столкновении они аннигилируют. Процессы аннигиляции идут с сохранением энергии, импульса, электрического и других зарядов.

      Рис. 1 Два вида аннигиляция электронпозитронных пар

      Так, при столкновении пары электрон-позитрон низких энергий (e^-,e⁺), при нулевом спине (J = 0) испускается, вследствие закона сохранения зарядовой четности, четные числа γ-квантов (практически два фотона. При средних энергиях сталкивающихся частиц происходит взаимопревращение пар частиц в более легкие частицы, а при столкновении высокоэнергичных частиц, легкие частицы могут аннигилировать с образованием более тяжелых частиц. Так, например, в экспериментах со встречными пучками электрон – позитронных пар с энергией в 1 Гэв наблюдались