Cuando la materia y la antimateria reaccionan, ¿la aniquilación tiene lugar partícula por partícula?

Respuesta corta: SI …

Respuesta larga:
Cuando un solo electrón aniquila un solo positrón, obtienes energía en forma de fotones que son sus propias antipartículas {no hay de qué preocuparse aquí 🙂}, por lo que la reacción se detiene allí y luego.
Pero cuando tomas una partícula no elemental mucho más compleja como un protón, tienes un problema … no es el protón y el antiprotón que pasan por la aniquilación, sino los quarks que los hacen. Solo uno de los “quarks de valencia” que hace que el protón aniquile a su contraparte que forma el antiprotón, mientras que los otros “quarks de valencia” se reorganizan en otras partículas complejas que son muy inestables y, en última instancia, se convierten en partículas verdaderamente elementales (al menos según nuestro conocimiento actual) como fotones, electrones, positrones y neutrinos.

Entonces, si hablamos de partículas elementales, en realidad se aniquilan para darnos energía, pero en el caso de partículas compuestas, la reacción se vuelve mucho más compleja (e interesante).

depende

supongamos que el par protón-antiprotón y el par electrón- positrón van a aniquilarse uno al lado del otro.

El primer par que se aniquilará desarrollará tanta energía que el segundo par se alejará uno del otro.

Entonces, técnicamente, cuando la materia antimateria se aniquila, un par se aniquila y el resto se desgarra, hasta que la gravedad es tan alta que aún se mantienen todos juntos cerca de la aniquilación. Es similar al sol, excepto que no hay antimateria en el sol, pero la fusión nuclear nos da la energía para desmoronarnos y la gravitación para unirnos, manteniendo una estructura estable.

Me pregunto si has visto la película “Ángeles y demonios” basada en la novela de Dan Brown. Una antipartícula siempre tiene los números cuánticos intrínsecos opuestos que tiene la partícula normal, y son complementarios . Debido a que las partículas y las antipartículas tienen cargas conservadas opuestas, en general, se aniquilarán en pico de segundos, liberando energía. Para mí, es difícil imaginar que la antimateria sea más compleja que el anti-hidrógeno. El átomo de antihidrógeno está formado por un positrón y un antiprotón. Tan pronto como se produce un electrón junto con el positrón, ¡pffft! – ellos aniquilan Los positrones no se producen por separado. Por ejemplo, ¡seis positrones y seis antiprotones para fabricar anti-carbono es una tarea difícil! Así que todavía estamos hablando solo de partículas subatómicas.

Si lo hace Por supuesto, hay otras interacciones que tienen lugar, por ejemplo, dispersión protón-positrón, pero la aniquilación es partícula versus antipartícula correspondiente.

More Interesting

¿Fueron los fotones las primeras partículas del universo? Si es así, ¿qué colisionan inicialmente los fotones para formarse? Si electrones y positrones? ¿Cómo se formaron los primeros hadrones?

¿Cuál es la diferencia entre un electrón y una partícula beta?

¿Es visible el flujo de electrones o el brillo de una chispa o corriente se debe únicamente a los fotones?

¿Podrían las partículas exóticas ser una fuente potencial de energía para la humanidad? ¿Hay algún individuo, grupo o corporación realizando experimentos en esta área?

¿Cuál es el tamaño mínimo medible o el tamaño mínimo de una partícula que se puede observar con un microscopio? ¿Es extensible? ¿Hay problemas de desarrollo o problemas tecnológicos?

¿Es teóricamente posible que haya formas de vida en partículas subatómicas?

¿Existe alguna relación entre carga y masa como propiedad fundamental en física?

Si las partículas son adimensionales, ¿cómo chocan?

¿Cómo viajan los fotones?

¿Cómo se puede considerar completo el modelo estándar si el Graviton sigue siendo teórico?

¿Por qué los fotones que dejan una estrella (esfera) todavía están tan juntos que podemos grabar una imagen en un sensor de tamaño pequeño? Pensaría que estarían a miles de millones de millas de distancia después de viajar hasta ahora.

¿Cuánto más pequeña es la longitud de Planck que la resolución de nuestros mejores detectores, colisionadores, interferómetros, LIGO y el LHC?

¿La expansión universal ocurre en el nivel sub-planck?

¿Cómo se almacena la antimateria, una vez hecha?

¿Cuáles son algunas diferencias y similitudes clave entre un gravitón y un bosón de Higgs?