Hvad er antipartikel - opdagelseshistorie og enkel forklaring
Bogstaveligt talt for hundrede år siden, nemlig i 1920, en gang efter indførelsen af kvantemekanikprincippet, virkede den subatomære verden ekstremt enkel og forståelig.
Ifølge forskere var der faktisk kun et par elementære partikler, der udgjorde et atom - en proton og en neutron (eksperimentelt blev eksistensen af en neutron kun bekræftet i 30'erne).
Og der er kun en partikel uden for atomkernen - en elektron. Men dette idealistiske univers varede ikke længe.
Hvordan den første antipartikel blev opdaget
Der er ingen grænse for videnskabsmænds nysgerrighed, og derfor begyndte high-mountain laboratorier at blive udstyret til forskellige videnskabelige grupper, i hvilke lyse sind begyndte aktivt at studere kosmiske stråler, som bombarderer overfladen af vores planeter.
Og som et resultat af disse undersøgelser begyndte partikler at blive opdaget, at de ikke kunne eksistere i det ideelle proton-neutron-elektronunivers.
Og blandt disse åbne partikler var verdens første antipartikel.
Antipartiklernes verden er i det væsentlige et spejlbillede af den verden, vi er vant til. Når alt kommer til alt, falder massen af en antipartikel nøjagtigt sammen med massen af en almindelig partikel, kun dens andre egenskaber er helt modsatte prototypen.
Lad os overveje en elektron. Det har en negativ ladning, og den såkaldte parrede partikel, kaldet en positron, har en positiv ladning. Følgelig har protonen en positiv ladning, antiprotonen har en negativ ladning og så videre.
Så hvis en partikel og en antipartikel kolliderer, udslettes de indbyrdes, dvs. de kolliderende partikler ophører med at eksistere.
Men denne begivenhed passerer ikke sporløst. Som et resultat af denne proces frigøres en enorm mængde energi, som derefter spredes i rummet i form af en strøm af fotoner og alle slags ultralette partikler.
Hvem opdagede den første antipartikel
Den første teoretiske forudsigelse om eksistensen af de berygtede antipartikler blev foretaget af P. Dirac i sit arbejde, udgivet i 1930.
Så for at indse, hvordan partikler og antipartikler manifesterer sig under aktiv interaktion ifølge Dirac, forestil dig et jævnt felt.
Så hvis du graver et lille hul med en skovl, dannes der to objekter, et hul og en bunke.
Hvis vi forestiller os, at en jordbunke er en partikel, og et hul er en antipartikel, og hvis du fylder et hul med denne jord, så vil der hverken være det ene eller det andet. Det vil sige en analog til udslettelsesprocessen vil forekomme.
Mens nogle forskere var involveret i teoretiske beregninger, samlede andre eksperimentelle installationer. Så især den eksperimentelle fysiker K. D. Anderson, indsamlede forskningsudstyr i et minelaboratorium på Pike Summit (USA, Colorado) og under ledelse af R. Millikena skulle studere kosmiske stråler.
Til disse formål blev en installation opfundet (senere blev installationen kaldt et kondensationskammer), som bestod af en fælde placeret i et kraftigt magnetfelt. Ved at angribe målet efterlod partiklerne, der flyver gennem et specielt kammer, et kondensspor i det.
Det var på det, at forskere bestemte massen af en passerende partikel, og afhængigt af en partikels afbøjningsvinkel i et magnetfelt bestemte forskere partikelens ladning.
Så i 1932 blev der registreret en hel række kollisioner, hvorunder der blev dannet partikler med en masse, der nøjagtigt svarede til massen af en elektron. Men deres afbøjning i et magnetfelt viste tydeligt, at partiklen havde en positiv ladning.
Sådan blev antipartiklen positron først opdaget eksperimentelt.
For denne præstation i 1936 blev forskeren tildelt Nobelprisen, som han virkelig delte med V. F. Hess, en videnskabsmand, der eksperimentelt bekræftede eksistensen af kosmiske stråler.
Alle efterfølgende antipartikler er allerede opnået i laboratorieeksperimenter. I dag er antipartiklen ikke længere noget eksotisk, og fysikere kan stemple dem i den krævede mængde på specielle acceleratorer.
Hvis du kunne lide materialet, så glem ikke at lide det, skriv en kommentar og abonner. Tak for din opmærksomhed!