Как создается антивещество?

Как производится антивещество в лаборатории? Может ли кто-нибудь объяснить на уровне частиц, как создаются антипротоны и антиэлектроны?

Пожалуйста, ознакомьтесь с парным производством en.wikipedia.org/wiki/Pair_production , а затем укажите свой вопрос.
Это теория, как это было сделано. Практически, как они достигают?
Кто-нибудь еще думает, что эту тему следует предложить How It's Made?

Ответы (2)

Создание антипротонов в принципе несложно, потому что любое столкновение с высокой энергией производит поток протонов, антипротонов и различных типов пионов. Пионы распадаются за несколько наносекунд, поэтому вам просто нужно дождаться распада пионов, а затем отделить антипротоны от протонов.

В Фермилабе пучок протонов с энергией 120 ГэВ столкнулся с никелевой мишенью, в результате чего образовались протоны и антипротоны. Смесь протонов и антипротонов сначала пропускали через литиевую линзу, чтобы получить коллимированный пучок, а последующее магнитное разделение давало отдельные пучки протонов и антипротонов.

Хотя создать антипротоны легко, если под созданием антиматерии вы подразумеваете создание нейтральной антиматерии, такой как антиводород , это намного, намного сложнее. Энергии антипротонов, созданных из никелевой мишени, намного выше, чем энергия ионизации (анти) водорода, поэтому антипротоны необходимо охладить и захватить, а затем прореагировать с позитронами для создания антиводорода.

Первые значительные количества антиводорода были созданы группой Альфа в ЦЕРНе . Вот хорошее видео, описывающее их эксперимент . Они удерживают антипротоны в магнитной ловушке, а затем регулируют поле, чтобы позволить им вступить в контакт с позитронами.

Так ли просто сделать антипротоны? Это немного сложнее/дороже, чем протоны? Не так ли? Не поэтому ли LHC п п скорее, чем п п ¯ ? (хотя при высоких энергиях с PDF разница не так важна).
Создать антипротоны очень просто. Превратить их в охлаждаемый коллимированный пучок, пригодный для использования в ускорителе, совсем не просто. Хотя это было сделано в Фермилабе, интенсивность антипротонного пучка была намного ниже, чем можно было (относительно легко) достичь с помощью протонного пучка.

Поскольку Джон не обращается к позитронам, следует знать, что позитроны легко создаются, когда фотон имеет больше энергии, чем удвоенная масса электрона, в парах электрон-позитрон.

Это хорошо видно на изображении пузырьковой камеры:

е+е- фиолетовый

где позитрон показан фиолетовым справа. Известно, что это электроны (позитроны) из-за быстрой потери энергии следа из-за ионизации, что указывает на малую массу электрона.

Для получения пучков позитронов необходимо генерировать пары на тонких мишенях в вакууме, так как рождение пар происходит в электромагнитном поле ядра, а затем магнитными полями отделять позитроны от электронов.