Hva er antipartikkel - Discovery History and Simple Explanation

For bokstavelig talt hundre år siden, nemlig i 1920, en gang etter at kvantemekanikkens prinsipp ble introdusert, virket den subatomære verden ekstremt enkel og forståelig.

Faktisk, ifølge forskere, var det bare et par elementære partikler som utgjorde et atom - et proton og et nøytron (eksperimentelt ble eksistensen av et nøytron først bekreftet på 30-tallet).

Og det er bare en partikkel utenfor atomkjernen - et elektron. Men dette idealistiske universet varte ikke lenge.

Hvordan den første antipartikkelen ble oppdaget

Det er ingen grense for vitenskapelig nysgjerrighet, og derfor begynte høyfjellslaboratorier å bli utstyrt for forskjellige vitenskapelige grupper, i hvilke lyse sinn begynte å aktivt studere kosmiske stråler, som bombarderer overflaten av vår planeter.

Og som et resultat av disse studiene begynte partikler å bli oppdaget at vel, ikke kunne eksistere i det ideelle proton-nøytron-elektronuniverset.

Og blant disse åpne partiklene var verdens første antipartikkel.

Antipartiklerverdenen er egentlig et speilbilde av den verdenen vi er vant til. Tross alt sammenfaller massen til en antipartikkel nøyaktig med massen til en vanlig partikkel, bare dens andre egenskaper er helt motsatt prototypen.

La oss vurdere et elektron. Den har en negativ ladning, og den såkalte parede partikkelen, kalt positron, har en positiv ladning. Følgelig har protonen en positiv ladning, antiproton har en negativ ladning, og så videre.

Så hvis en partikkel og en antipartikkel kolliderer, blir de gjensidig utslettet, det vil si at de kolliderende partiklene slutter å eksistere.

Men denne hendelsen passerer ikke sporløst. Som et resultat av denne prosessen frigjøres en enorm mengde energi, som deretter spres i rommet i form av en strøm av fotoner og alle slags ultralette partikler.

Hvem oppdaget den første antipartikkelen

Den første teoretiske spådommen om eksistensen av de beryktede antipartiklene ble laget av P. Dirac i sitt arbeid, utgitt i 1930.

Så, for å innse hvordan partikler og antipartikler manifesterer seg under aktiv interaksjon i følge Dirac, forestill deg et jevnt felt.

Så hvis du graver et lite hull med en spade, dannes to gjenstander, et hull og en haug.

Hvis vi forestiller oss at en jordbunke er en partikkel, og et hull er en antipartikkel, og hvis du fyller et hull med denne jorda, vil det hverken være det ene eller det andre. Det vil si at en analog av utslettelsesprosessen vil forekomme.

Mens noen forskere var engasjert i teoretiske beregninger, monterte andre eksperimentelle installasjoner. Spesielt eksperimentfysikeren K. D. Anderson, samlet forskningsutstyr i et gruvelaboratorium på Pike Summit (USA, Colorado) og under ledelse av R. Millikena skulle studere kosmiske stråler.

For disse formål ble en installasjon oppfunnet (senere ble installasjonen kalt et kondensasjonskammer), som besto av en felle plassert i et kraftig magnetfelt. Partikler som flyr gjennom et spesielt kammer, angrep målet, og etterlot et kondenssti i det.

Det var på det at forskere bestemte massen til en passerende partikkel, og avhengig av vinkelen på en partikkel i et magnetfelt, bestemte forskerne partikkelens ladning.

Så i 1932 ble det registrert en hel serie kollisjoner, hvor partikler med en masse som tilsvarte massen av et elektron ble dannet. Men deres avbøyning i et magnetfelt tydet tydelig på at partikkelen hadde en positiv ladning.

Slik ble antipartikkelen, positronen, først oppdaget eksperimentelt.

For denne prestasjonen i 1936 ble forskeren tildelt Nobelprisen, som han virkelig delte med V. F. Hess, en forsker som eksperimentelt bekreftet eksistensen av kosmiske stråler.

Alle påfølgende antipartikler er allerede oppnådd i laboratorieeksperimenter. I dag er antipartikkelen ikke lenger noe eksotisk, og fysikere kan stemple dem i ønsket mengde på spesielle akseleratorer.

Hvis du likte materialet, ikke glem å like det, skriv en kommentar og abonner. Takk for din oppmerksomhet!