Есть ли способ уничтожить материю без использования антиматерии?

Определение античастицы зависит от наличия противоположных квантовых чисел частицы, так что они могут аннигилировать, то есть сумма сохраняющихся квантовых чисел равна нулю. Таким образом, ответ @mpv является адекватным.

Таким образом, смысл вашего вопроса таков: является ли сохранение барионного числа строгим законом или эмерджентным законом, который может быть нарушен с некоторой малой вероятностью.

Существуют модели, в которых протоны могут распадаться с очень большим временем жизни, в зависимости от модели. например , модели _

так что в результате этого распада можно было бы получить два фотона и электрон.

Теперь из графика Фейнмана видно, что исчезает кварк. Однако вопрос связан с исчезновением протона. Из диаграммы, читающей ее сверху вниз, справа налево, видно, что если рассеять$\mathrm e^-$на протоне существует вероятность того, что протон исчезнет и$\pi_0$проявится и распадется на два фотона. (Третья частица должна быть задействована, чтобы получить$\pi_0$из-за сохранения импульса, иначе можно было бы получить две струи кварков, может быть, вторую$\pi_0$)

Так что это может быть аннигиляция протона в фотоны с появлением как минимум двух пионов. Он сохраняет заряд (или квантовые числа BL).

Пределы распада протона раздвигаются все дальше и дальше с каждым экспериментом, и, таким образом, эта обратная реакция будет иметь такую ​​маленькую вероятность, что ее нельзя провести в лаборатории и ждать результатов.

Я предполагаю, что под «энергией» вы подразумеваете фотоны. Итак, вы хотите превратить протоны в фотоны.

Это невозможно. Это нарушило бы несколько законов сохранения — в основном закон сохранения заряда (протоны заряжены положительно), а также закон сохранения барионного числа.

Античастица необходима, чтобы отменить эти квантовые заряды, чтобы сделать переход возможным.

Я только начал здесь, поэтому у меня нет репутации. комментировать, и у меня нет времени на полный ответ, но идея черной дыры, упомянутая в комментариях выше, является прекрасным ответом. См., например, http://arxiv.org/abs/0908.1803v1 и Как будет работать электростанция черной дыры?

Протон имеет положительный заряд, поэтому в силу сохранения заряда невозможно свести протон к незаряженным частицам излучения, таким как фотоны (при условии, что это то, что вы подразумеваете под «чистой энергией»). Из-за калибровочной инвариантности сохранение заряда, вероятно, будет правильным. во всей будущей физике, но мы не можем быть в этом полностью уверены.

Возможно, что какая-то заряженная безмассовая частица будет открыта, но это маловероятно. Если бы такая частица существовала, протон мог бы распасться на нее, и вы могли бы рассматривать это как «чистую энергию».

Если мы проигнорируем «пример» протона и рассмотрим первоначальный вопрос, ответ будет таков: может быть и возможно свести атом к фотонам, но это очень сложно, поскольку нарушает закон сохранения барионного числа. Это никогда не наблюдалось, но есть теория, которая говорит нам, что несохранение барионного числа возможно в стандартной модели с использованием непертурбативных эффектов. Также может быть возможно нарушить барионное число, используя физику, выходящую за рамки стандартной модели, или бросив вещество в черную дыру и восстановив излучение Хокинга. Таким образом невозможно нарушить закон сохранения заряда (согласно нашим лучшим теориям), но должна быть возможность нарушить закон сохранения барионного числа (если нет скрытой неизвестной причины, по которой это невозможно). То же самое относится к лептонному числу для электронов.

Таким образом, согласно нашему нынешнему уровню знаний, преобразование незаряженного атома в фотоны, вероятно, в принципе возможно, но у нас нет экспериментальных данных, подтверждающих это утверждение, и вряд ли мы когда-либо сможем сделать это на практике из-за низкой скорости бариона и нарушения лептонного числа во всех известных теориях.

Некоторые теории конечного состояния Вселенной (например, конформная космология Пенроуза) предполагают, что в очень-очень длительных временных масштабах вся материя таким образом сведется к фотонам, которые потеряют свою энергию по мере расширения Вселенной, так что только темная энергия (сбалансированная противодействующим количеством отрицательной гравитационной энергии) остается.

Простой ответ на главный вопрос — да . Есть два способа уничтожить материю без использования антиматерии. Одно называется делением, а другое — синтезом. Хотя в любом из этих процессов лишь часть вещества превращается в энергию, эффективность «аннигиляции» не является главным вопросом. Если требуется 100 -процентная аннигиляция, то это сделает только антиматерия.

Обратите внимание, что это возможно, даже если мы ограничимся строгими рамками Стандартной модели. Например, известно, что дейтрон нестабилен, он будет распадаться через инстантонное туннелирование на позитрон и антимюонное нейтрино (или антимюонное и антиэлектронное нейтрино). Время жизни дейтрона было бы около 10 ^ (218) лет, если бы этот процесс Стандартной модели был единственным процессом, способствующим его распаду.