Gracias por preguntar, perdón por mi respuesta tardía, he estado ocupado con el trabajo.
Muy pocas respuestas hasta ahora, ¡deben ser difíciles!
La materia es energía acumulada en forma de partículas elementales que participan en algún tipo de matrimonio. Un átomo de hidrógeno es la forma más simple de materia. La ciencia es capaz de fabricar y aislar átomos anti-hidrógeno, pero experimentar con ellos es extremadamente difícil.
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Es extremadamente difícil contactar un átomo de hidrógeno con un átomo antihidrógeno fabricado en un experimento controlado y luego medir los resultados de esta interacción / aniquilación. Hasta ahora no han tenido éxito en esto, pero están mejorando en eso.
En el caso de un átomo de hidrógeno y un átomo anti-hidrógeno que hacen contacto, no creo que la palabra “explosión” sea relevante, yo diría interacción. Una interacción con dos entidades que entran y dos o más entidades que salen, con la misma energía total, carga y momento angular que entró.
¿Por qué iban a interactuar? ¿Qué está causando esta interacción? ¿Cuál de las fuerzas fundamentales conocidas lo está causando?
1 gravedad? Si existe la gravedad entre la materia y la antimateria, la ciencia cree que es más probable que sea atractiva. Creo que existe y creo que también es atractivo, pero con un poco menos de fuerza que la materia, la materia sí. Debido a que la gravedad en sí misma es muy muy débil y estos dos átomos tienen masas extremadamente bajas, la atracción y, por lo tanto, el impacto serían casi insignificantes. Pero la fuerza estaría allí y si ayudamos un poco a estos dos átomos, colisionarían.
2 fuerza electromagnética? Ambos átomos son eléctricamente neutros, por lo que los átomos no serían atraídos entre sí, ni se repelerían entre sí. Cuando se acercan entre sí por la fuerza (ver arriba), el electrón y el positrón podrían interactuar y creo que lo harían. Se convertirían en dos fotones gamma, dejando la escena con velocidad C. Ahora el protón y el antiprotón se atraen entre sí debido a sus cargas opuestas. Se acercarán entre sí con mayor velocidad debido a la ley de Coulombs. ¿Se golpearían entre ellos?
3 fuerza fuerte? La fuerza fuerte es una fuerza extraña y no se entiende completamente en este asunto frente a la antimateria. Para protón-protón es una fuerza atractiva a una distancia extremadamente corta. Pero la fuerza fuerte también es una fuerza extraña: a una distancia aún más corta, la atracción cae a cero y luego se vuelve repulsiva. En el caso del protón y el antiprotón, podría ser lo mismo, ¡pero también podría ser lo contrario!
R : Supongamos que es lo mismo: así que cuando se acercan a esta fuerza fuerte y atractiva entra en acción y los hace acelerar aún más. Pero en un momento la fuerza fuerte se vuelve repulsiva y luego desacelera el movimiento. Eso ocurriría aproximadamente cuando tanto el protón como el antiprotón se “tocarían” entre sí. Debido a la fuerza de Coulomb, se presionarían un poco entre sí y luego alcanzarían algún tipo de equilibrio de distancia.
B : Supongamos que es lo contrario: cuando se acercan, la fuerza fuerte es repulsiva y los desaceleraría, pero esta fuerza repulsiva es baja al principio, mientras que la fuerza atractiva de Coulomb se vuelve más y más fuerte cuando se acercan. Creo que podrían acercarse entre sí tan cerca que la fuerza fuerte también se convierte en una aceleración atractiva y ambas fuerzas empujan al protón y al antiprotón extremadamente rápido completamente uno dentro del otro.
En el caso de A : se producirá una colisión lenta y de baja energía, donde los quarks hacia arriba y hacia abajo junto con los quarks anti-up y anti-down interactuarán y se reorganizarán entre sí, produciendo mesones inestables. Estos mesones se descomponen rápidamente, a través de las 4 fuerzas débiles , emitiendo neutrinos de baja energía. También se producen electrones y positrones, que podrían convertirse en fotones gamma, a menos que sus direcciones no se crucen entre sí. Parece poco probable llamar a este evento una explosión.
En el caso de B : se producirá una colisión rápida y de alta energía, donde los quarks hacia arriba y hacia abajo junto con los quarks anti-up y anti-down interactuarán y se reorganizarán o quizás se aniquilarán entre sí. Produciendo fotones y neutrinos de alta energía, y / o produciendo mesones inestables de alta energía. Estos mesones energéticos, más como los anteriores, se descomponen muy rápido, a través de las 4 fuerzas débiles , emitiendo también neutrinos de alta energía. Esta será la explosión de energía que pides y creo que esto es lo que sucederá.
Pero, de nuevo, esto es altamente especulativo, porque ningún experimento de este tipo se ha realizado correctamente. Incluso si lo hacen: la “explosión” de un átomo de hidrógeno golpeando un átomo anti-hidrógeno, no sería impresionante.
Una vez más, no sale más energía de la que entra. Al entrar un átomo de hidrógeno y un átomo de anti-hidrógeno, cada uno con masa y algún tipo de velocidad (¡energía!) Si hacemos el experimento, quizás les demos algo de velocidad adicional (eso es ¡también energía que ponemos!) Al final, el dispositivo de experimento se calienta, lo que tenemos que medir, y salen muchas partículas diferentes con algo de masa, carga y algún tipo de velocidad y dirección que también podemos medir. El equilibrio de energía, carga y momento angular debe ser cero.
