¿Qué es un antiprotón?

Hay una historia:


Tres investigadores, un matemático, un biólogo y un físico, comen sus almuerzos juntos todos los días en un pequeño parque al borde de la universidad. Al otro lado de la calle hay un edificio aparentemente vacío.

Un día, mientras comen sus sándwiches con cariño, ven a alguien caminar hacia la puerta principal del edificio vacío y entrar. Poco tiempo después, dos personas abandonan el edificio.

“¡Ah ah!” dice el biólogo. “¡Reproducción!”

“Tonterías”, dice el físico. “¡Esto es evidencia de que las personas no están conservadas!”

El matemático solo sacude la cabeza. “Ambos están equivocados”, dice. “Si una persona entra ahora en la casa … ¡entonces estará vacía de nuevo!”


Lo que hay en la casa, según el matemático, es lo que es un antiprotón. Es el espacio vacío que queda si sacas un protón de la nada. Si agrega un protón, ¡entonces la casa estará vacía nuevamente! (Y se liberará la energía que solía sacar el protón de la nada)

La antimateria es mucho más que materia con carga opuesta. Es como un negativo fotográfico, un agujero con forma de protón. O podría decir que un protón es el agujero que queda cuando extrae un antiprotón … también puede mirar las cosas de otra manera.

Visto de esta manera, las antipartículas son cada vez menos misteriosas. Por un lado, deja en claro por qué cada partícula tiene una antipartícula (y viceversa) y por qué se aniquilan cuando se encuentran. Por otro lado, el contenido de esa casa que una vez estuvo vacía, según lo previsto por el matemático, es muy misterioso y extraño de hecho … y también lo es la antimateria.

Dato curioso: la materia y la antimateria siempre se crean de esta manera, se sacan del vacío en conjuntos coincidentes. Lo que hace que el hecho de que exista todo este asunto y que no haya antimateria sea una de las grandes preguntas (siendo investigado activamente, especialmente el experimento LHbC en el LHC …)

Es un protón hecho de antimateria. La antimateria es básicamente lo mismo que la materia bariónica (normal), excepto que sus partículas tienen carga opuesta.

Los protones bariónicos son positivos y los electrones bariónicos son negativos.

Los antiprotones comieron negativo y los antielectrones son positivos.

Si se toca la misma partícula de antimateria y materia bariónica, ambas serán destruidas y convertidas en una cantidad equivalente de energía.

Un antiprotón es una partícula con la misma masa que un protón pero con una carga negativa en unidades de carga elementales. Un protón contiene dos quarks arriba (u) y un quark abajo (d) como quarks de valencia, mientras que un antiprotón contiene dos quarks anti-arriba y uno abajo.

En los aceleradores de partículas que usan antiprotones, a menudo se producen por una colisión entre un protón de alta energía y un protón en un objetivo estacionario. Algunas de las colisiones resultantes producen 3 protones y un antiprotón. Esto conserva la carga eléctrica y todos los demás números de conservación. La masa de las dos partículas adicionales proviene de parte de la energía cinética del protón de alta energía.

Los anti-quarks en los antiprotones pueden aniquilarse con los quarks correspondientes en los protones cuando los protones y los antiprotones se acercan lo suficiente.

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