Mis on antiosake - avastuste ajalugu ja lihtne seletus

Sõna otseses mõttes sada aastat tagasi, nimelt 1920. aastal, tundus üks kord pärast kvantmehaanika põhimõtte kehtestamist, subatoomiline maailm äärmiselt lihtne ja arusaadav.

Teadlaste sõnul oli aatomi moodustavaid elementaarosakesi vaid paar - prooton ja neutron (eksperimentaalselt kinnitati neutroni olemasolu alles 30ndatel).

Ja aatomituumast väljaspool on ainult üks osake - elektron. Kuid see idealistlik universum ei kestnud kaua.

Kuidas avastati esimene antiosake

Teadlaste uudishimu ei ole piiratud ja seetõttu hakati mägilaboreid varustama erinevate teadusrühmade jaoks, eriti millised heledad meeled hakkasid aktiivselt uurima kosmilisi kiiri, mis pommitavad meie pinda planeedid.

Ja nende uuringute tulemusena hakati avastama osakesi, mida ideaalses prooton-neutron-elektron-universumis ei saa eksisteerida.

Ja nende avatud osakeste hulgas oli ka maailma esimene antiosake.

Antiosakeste maailm on sisuliselt peegelpilt maailmast, millega oleme harjunud. Lõppude lõpuks langeb antiosakeste mass täpselt kokku tavalise osakese massiga, ainult selle muud omadused on prototüübile täiesti vastupidised.

Vaatleme elektroni. Sellel on negatiivne laeng ja nn paaritud osakesel, mida nimetatakse positroniks, on positiivne laeng. Vastavalt sellele on prootonil positiivne laeng, antiprotoonil on negatiivne laeng jne.

Nii et kui osake ja antiosake põrkuvad, siis need üksteist hävitavad, see tähendab, et kokkupõrked osakesed lakkavad olemast.

Kuid see sündmus ei möödu jäljetult. Selle protsessi tulemusena vabaneb tohutu hulk energiat, mis seejärel hajutatakse kosmoses footonite voo ja igasuguste ülikergete osakeste kujul.

Kes avastas esimese antiosakese

Esimese teoreetilise ennustuse kurikuulsate antiosakeste olemasolu kohta tegi P. Dirac oma teoses, mis ilmus 1930. aastal.

Niisiis, selleks, et mõista, kuidas osakesed ja antiosakesed Diraci järgi aktiivse suhtlemise käigus avalduvad, kujutage ette ühtlast välja.

Nii et kui labidaga kaevata väike auk, siis moodustub kaks eset, auk ja hunnik.

Kui kujutame ette, et maakuhi on osake ja auk on antiosake ning kui selle mullaga auk täita, siis ei ole ei üht ega teist. See tähendab, et tekib hävitamisprotsessi analoog.

Kui mõned teadlased tegelesid teoreetiliste arvutustega, panid teised kokku eksperimentaalsed installatsioonid. Nii et eelkõige eksperimentaalfüüsik K. D. Anderson, kogus uurimisseadmeid Pike Summitil (USA, Colorado) kaevandamislaboris ja R. eestvedamisel. Millikena kavatses uurida kosmilisi kiiri.

Nendel eesmärkidel leiutati installatsioon (hiljem nimetati seda kondensatsioonikambriks), mis koosnes võimsasse magnetvälja asetatud lõksust. Sihtmärki rünnates jätsid spetsiaalsest kambrist läbi lendavad osakesed sinna kondensjälje.

Just sellel määrasid teadlased mööduva osakese massi ja sõltuvalt osakese magnetväljas läbipaine nurgast määrasid teadlased osakese laengu.

Niisiis registreeriti 1932. aastaks terve rida kokkupõrkeid, mille käigus moodustusid osakesed, mille mass vastas täpselt elektroni massile. Kuid nende läbipaine magnetväljas näitas selgelt, et osakestel oli positiivne laeng.

Nii avastati esmakordselt eksperimentaalselt antikeha, positron.

Selle saavutuse eest 1936. aastal pälvis teadlane Nobeli preemia, mida ta tõesti V-ga jagas. F. Hess, teadlane, kes eksperimentaalselt kinnitas kosmiliste kiirte olemasolu.

Kõik järgnevad antiosakesed on juba saadud laborikatsetes. Tänapäeval ei ole antiosake enam midagi eksootilist ja füüsikud saavad neid spetsiaalsetes kiirendites vajalikus koguses tembeldada.

Kui teile materjal meeldis, siis ärge unustage seda meeldida, kirjutage kommentaar ja tellige. Tänan tähelepanu eest!