Когда материя и антиматерия сталкиваются

Создают ли они энергию? Или они просто исчезают с нулевой энергией?

Если они создают энергию при исчезновении, значит, для их создания требуется энергия, верно?

Если они исчезнут в нулевой энергии, может ли это быть ключом к тому, как создать материю из ничего?

Ответы (2)

Не исчезают с нулевой энергией.

Их энергия (как от массы покоя, так и от любой кинетической энергии) каким-то образом проявляется . Как фотоны, брызги других (более легких) частиц и т.д.

Например, когда электрон встречается с позитроном (то есть с антиэлектроном), наиболее распространенным результатом является пара гамма-лучей по 511 кэВ каждый (в центре импульса (CoM) системы координат). е -- е + пара). Их должно быть по крайней мере два, потому что вы должны сохранять и энергию, и импульс (и угловой момент тоже, но это сложность, которую мы пока проигнорируем), и это также говорит нам о том, что в системе ЦМ есть противоположные импульсы. .

Подобные взаимодействия производят все, что разрешено законами сохранения, которые отслеживают суммы различных значений (включая квантовые числа). Версия частицы из антиматерии имеет противоположное/отрицательное значение большинства сохраняющихся величин. Таким образом, результатом взаимодействия может быть почти любая другая пара частица-античастица, пока доступна полная энергия. В частности, результатом может быть пара фотонов: электрон-позитронные столкновения производят пару гамма-лучей, уносящих энергию из массы покоя частиц.

Вы вопросы про полную энергию путаете. Полная энергия до и после столкновения всегда будет одинаковой. Таким образом, некоторые частицы должны существовать после столкновения. Для частиц и столкновений их античастиц будет более одного результирующего продукта, потому что один продукт сам по себе будет иметь несколько ненулевых квантовых чисел.

""Столкновения электронов и позитронов производят пару гамма-лучей, уносящих энергию из массы покоя частиц"", за исключением случаев, когда они производят три гамма-кванта. :=) Думайте о позитрон-электроне как о триплете.
Орто- и парапозитроний — названия трех- или двухгамма-распада. (Аналогия с ортоводородом и параводородом