Co to jest Antycząstka - historia odkrycia i proste wyjaśnienie
Dosłownie sto lat temu, a mianowicie w 1920 roku, po wprowadzeniu zasady mechaniki kwantowej, świat subatomowy wydawał się niezwykle prosty i zrozumiały.
Rzeczywiście, według naukowców, było tylko kilka cząstek elementarnych, które tworzyły atom - proton i neutron (eksperymentalnie istnienie neutronu potwierdzono dopiero w latach 30.).
Poza jądrem atomowym jest tylko jedna cząstka - elektron. Ale ten idealistyczny wszechświat nie trwał długo.
Jak odkryto pierwszą antycząstkę
Nie ma ograniczeń co do ciekawości naukowców, dlatego też laboratoria wysokogórskie zaczęto wyposażać dla różnych grup naukowych, w których bystre umysły zaczęły aktywnie badać promienie kosmiczne, które bombardują naszą powierzchnię planety.
W wyniku tych badań zaczęto odkrywać cząstki, które, cóż, nie mogą istnieć w idealnym wszechświecie proton-neutron-elektron.
A wśród tych otwartych cząstek była pierwsza na świecie antycząstka.
Świat antycząstek jest zasadniczo lustrzanym odbiciem świata, do którego jesteśmy przyzwyczajeni. W końcu masa antycząstki dokładnie pokrywa się z masą zwykłej cząstki, tylko inne jej cechy są całkowicie przeciwne do pierwowzoru.
Rozważmy elektron. Ma ładunek ujemny, a tak zwana cząstka sparowana, zwana pozytonem, ma ładunek dodatni. W związku z tym proton ma ładunek dodatni, antyproton ma ładunek ujemny i tak dalej.
Więc jeśli zderzają się cząstka i antycząstka, to wzajemnie się anihilują, to znaczy zderzające się cząstki przestają istnieć.
Ale to wydarzenie nie przemija bez śladu. W wyniku tego procesu uwalniana jest ogromna ilość energii, która następnie zostaje rozproszona w przestrzeni w postaci strumienia fotonów i wszelkiego rodzaju ultralekkich cząstek.
Kto odkrył pierwszą antycząstkę
Pierwszą teoretyczną prognozę dotyczącą istnienia osławionych antycząstek dokonał P. Dirac w swojej pracy, opublikowanej w 1930 roku.
Aby więc uświadomić sobie, jak cząsteczki i antycząstki manifestują się podczas aktywnego oddziaływania według Diraca, wyobraź sobie równe pole.
Jeśli więc wykopiesz małą dziurę łopatą, utworzą się dwa obiekty, dziura i stos.
Jeśli wyobrazimy sobie, że kupka ziemi jest cząstką, a dziura jest antycząstką, i jeśli wypełnisz dziurę tą ziemią, nie będzie ani jednego, ani drugiego. Oznacza to, że nastąpi analogia procesu anihilacji.
Podczas gdy niektórzy naukowcy zajmowali się obliczeniami teoretycznymi, inni montowali instalacje eksperymentalne. W szczególności fizyk eksperymentalny K. RE. Anderson zebrał sprzęt badawczy w laboratorium górniczym na Pike Summit (USA, Kolorado) i pod kierownictwem R. Millikena zamierzała badać promieniowanie kosmiczne.
W tym celu wymyślono instalację (później nazywano ją komorą kondensacyjną), na którą składała się pułapka umieszczona w silnym polu magnetycznym. Atakując cel, cząsteczki przelatujące przez specjalną komorę pozostawiły w niej ślad kondensacji.
To na nim naukowcy określili masę przechodzącej cząstki iw zależności od kąta odchylenia cząstki w polu magnetycznym naukowcy określili ładunek cząstki.
Tak więc do 1932 roku zarejestrowano całą serię zderzeń, podczas których powstały cząstki o masie dokładnie odpowiadającej masie elektronu. Ale ich odchylenie w polu magnetycznym wyraźnie wskazywało, że cząstka ma ładunek dodatni.
W ten sposób antycząstka, pozyton, została po raz pierwszy odkryta eksperymentalnie.
Za to osiągnięcie w 1936 roku naukowiec otrzymał Nagrodę Nobla, którą tak naprawdę podzielił się z V. FA. Hess, naukowiec, który eksperymentalnie potwierdził istnienie promieni kosmicznych.
Wszystkie kolejne antycząstki zostały już uzyskane w eksperymentach laboratoryjnych. Dziś antycząstka nie jest już czymś egzotycznym i fizycy mogą je stemplować w wymaganej ilości na specjalnych akceleratorach.
Jeśli podobał Ci się materiał, nie zapomnij go polubić, napisz komentarz i zasubskrybuj. Dziękuję za uwagę!