Античастинка
Визначення і загальна характеристика
АНТИЧАСТИ́НКА (відносно даної частинки) — це частинка, що має таку ж масу, але протилежні за знаком інші характеристики, такі як заряд, магнітний момент, баріонне або лептонне квантові числа тощо. Так, позитрон (позитивний електрон) — це А. електрона, а електрон — це А. позитрона. Такі ж пари укладають протон–антипротон, нейтрон–антинейтрон, нейтрино–антинейтрино, кварки–антикварки та ін. частинки і А. Електричні заряди нейтрона та антинейтрона дорівнюють нулеві, але магнітні моменти нейтрона та антинейтрона по-різному спрямовані щодо внутр. обертального моменту (спіну) кожної із цих частинок. Електричні заряди і магнітні моменти нейтрино та антинейтрино дорівнюють нулеві. Оскільки маса нейтрино і антинейтрино також дорівнює нулеві (або дуже мала), то нейтрино завжди рухається зі швидкістю світла, і якщо подивитися взвдовж руху нейтрино (антинейтрино), то внутр. обертальний рух у них виглядатиме по-різному: у нейтрино проти годин. стрілки, а у антинейтрино за нею. Таким чином, нейтрино і антинейтрино також відрізняються одне від одного. Але існують і істинно нейтральні частинки, напр., кванти світла — фотони, для яких частинки і А. не відрізняються одна від одної.
Першу А. — позитрон теоретично передбачив 1930 П. Дірак. Він намагався подолати ускладнення, що виникло у квантовій теорії електрона: енергія електрона приймала як позитивні, так і негативні значення (що було абсурдно). У 50-х рр. Р. Фейнман розвинув теорію, згідно з якою електрони з негатив. енергією існують, але рухаються у зворот. напрямку в часі, і тому сприймаються як частинки з позитив. енергією і позитив. зарядом, тобто як позитрони. У 1932, досліджуючи космічні промені, К. Андерсон відкрив позитрон експериментально (Нобелівська премія, 1936). Електрони і позитрони можуть анігілювати, тобто зникати, перетворюючись у випромінювання — фотони. При цьому, згідно зі співвідношенням Айнштайна Е=mc2, випромінюється помірно велика енергія. 1955 Е. Сеґре і О. Чемберлен на прискорювачі (бетатроні) Каліфорній. університету відкрили антипротон (Нобелівська премія, 1959). 1956 на тому ж прискорювачі відкрито антинейтрон. Перше атомне антиядро важкого антиводню — антидейтрон, що складається з антипротона і антинейтрона, одержано на синхрофазотроні Брукгейвенської Нац. лабораторії 1965. У 1970 отримано перше ядро антигелію-3, що складається з двох антипротонів і одного антинейтрона. До сьогодні А. експериментально виявлені у всіх існуючих частинках. 1995 було синтезовано перший антиатом антиводню, що складається з антипротона і позитрона. При анігіляції частинок і А., важчих за електрони і позитрони, напр., при анігіляції протона і антипротона, енергія виділяється не тільки за рахунок випромінювання високоенергетич. фотонів, а також за рахунок народж. багатьох електронів, позитронів, пі-мезонів та ін. частинок і А. Існують припущення про існування у Всесвіті ділянок, в яких речовина існує у вигляді антиматерії, тобто ділянок, в яких атомні ядра складаються з антипротонів і антинейтронів, а атомні оболонки в атомах — з позитронів (див. Антисвіт).
Літ.: Будкер Г. И. Сильноточный источник позитронов // АЭ. 1965. Т. 19, № 6; Щелкин К. И. Физика микромира. Москва, 1968; Ахиезер А. И., Берестецкий В. Б. Квантовая электродинамика. Москва, 1969; Давидов О. С. Атоми. Ядра. Частинки. К., 1973; Новожилов Ю. В. Элементарные частицы. Москва, 1974; Ахієзер О. І., Рекало М. П. Фізика елементарних частинок. К., 1978; Вони ж. Элементарные частицы. Москва, 1986; Вакарчук І. О. Квантова механіка. Л., 1998.
Ю. П. Степановський
Додаткові відомості
Рекомендована література
Завантажити статтю
