Antiparçacık

g t d
Antimadde

İmha
Cihazlar Parçacık hızlandırıcı Penning tuzağı Bulut odası
Antiparçacıklar Pozitron Antiproton Antinötron
Kullanımı Pozitron emisyon tomografisi Yakıt
Kurumlar ALPHA Collaboration ATHENA ATRAP CERN RHIC
Kişiler Paul Dirac Carl David Anderson Andrey Saharov

Antiparçacıklar her parçacığın karşı parçacığı vardır. (aynı kütle ve spine sahiptir fakat yükü zıttır).

Herhangi bir parçacık kendi antiparçacığı ile karşılaştığında birbirlerini yok ederler ve tüm enerjileri foton şeklinde elektromanyetik ışımaya dönüşür.

Örneğin, proton (p) ile antiproton (-p) birleşerek şu reaksiyonu verir: p + (-p) → yaklaşık 9 ilâ 13 Kuark^[1]

Her ne kadar "yok olmak" şeklinde adlandırılsa da burada yaşanan olay yok olmaktan ziyade kütlelerinin sıfırlanma durumudur. Böylece fotona dönüşürler.

Pozitron

Antiparçacık kavramının ilk örneği pozitrondur. Pozitronun varlığı deneysel olarak kanıtlanmadan önce bir hipotez olarak ortaya atılmıştı.1928'de İngiliz fizikçisi Dirac Schrödinger denklemini genişletti.Dirac'ın amacı Schrödinger denkleminin görelilik teorisiyle uyumlu hale getirmekti ama daha fazlasını elde etti.Dirac'ın denklemi spin kuantum sayısını s=1/2 olarak veriyordu ve böylece elektron spini öngörülmüş oluyordu. Dirac denklemi elektrona uygulandığında, yükü +e olan ikinci bir parçacığın da aynı denklemi sağlayacağı görüldü.Yükü pozitif olarak bilinen tek parçacık proton olduğundan, Dirac önce yazdığı denklemin "proton"u da kapsadığını zannetti.Fakat kısa sürede,+e yüklü bu parçacığın elektronla aynı kütleli ve aynı spinli olması gerektiği anlaşıldı.Bugün bu parçacığın "pozitron" olduğunu biliyoruz.

Antiproton

Antiprotonun varlığı 1955 yılına kadar kanıtlanamadı.Pozitron gibi, antiproton da doğal madde yapısında bulunamaz, çünkü hemen yok olur.Bir antiproton oluşturmak için çok büyük enerji gerekir. Örneğin bir foton çekirdekle çarpışarak bir proton-antiproton çifti yaratabilir.

Kaynakça

^ Klempt, E.; Batty, C.; Richard, J.-M. (2005). "The antinucleon–nucleon interaction at low energy: Annihilation dynamics". Physics Reports. 413 (4–5). ss. 197-317. arXiv:hep-ex/0501020 . Bibcode:2005PhR...413..197K. doi:10.1016/j.physrep.2005.03.002.

[1] Klempt, E.; Batty, C.; Richard, J.-M. (2005). "The antinucleon–nucleon interaction at low energy: Annihilation dynamics". Physics Reports. 413 (4–5). ss. 197-317. arXiv:hep-ex/0501020 . Bibcode:2005PhR...413..197K. doi:10.1016/j.physrep.2005.03.002.

[1]