Comment la production de paire et une paire définissent annihilation de particules de lumière
En observant à la fois la production de paire et la paire de l'anéantissement, les physiciens du 20ème siècle ont été en mesure de prouver que la lumière a les caractéristiques d'une particule. Ce processus de découverte a commencé en 1928, lorsque le physicien Paul Dirac posé l'existence d'un anti-électron chargé positivement, le positron. Il l'a fait en prenant le nouveau domaine en évolution de la physique quantique à un nouveau territoire en combinant la relativité avec la mécanique quantique pour créer la mécanique quantique relativiste - et qui était la théorie que prévu, grâce à une plus / moins-signe l'échange - l'existence du positron.
Il était une prédiction audacieuse - une anti-particules de l'électron? Mais quatre ans plus tard, les physiciens ont réellement vu le positron. Physique des particules élémentaires de haute puissance d'aujourd'hui a toutes sortes de synchrotrons et autres accélérateurs de particules pour créer toutes les particules élémentaires dont ils ont besoin, mais au début du 20e siècle, ce ne fut pas toujours ainsi.
En ces jours, les physiciens comptaient sur les rayons cosmiques - ces particules et de photons de haute puissance (rayons gamma) appelées qui frappent la Terre depuis l'espace - comme source de particules de haute énergie. Ils ont utilisé cloud-chambres, qui ont été remplis avec de la vapeur à partir de la glace sèche, pour voir les sentiers de telles particules laissées. Ils ont mis leurs chambres dans des champs magnétiques pour pouvoir mesurer l'impulsion des particules comme ils courbés dans ces domaines.
En 1932, un physicien remarqué un événement surprenant. Une paire de particules, de charge opposée (qui pourrait être déterminée à partir de la façon dont ils courbés dans le champ magnétique) est apparu de nulle part, apparemment. Aucune trace de particules conduit à l'origine des deux particules qui sont apparus. C'était paire-production - la conversion d'un photon de haute puissance en un électron et un positron, qui peut se produire lorsque le photon passe à proximité d'un noyau atomique lourd.
Donc, expérimentalement, les physiciens avaient vu maintenant un photon se transformer en une paire de particules. Ouah. Comme si tout le monde avait besoin de plus de preuves de la nature corpusculaire de la lumière. Plus tard, les chercheurs ont également vu paire anéantissement: La conversion d'un électron et un positron en lumière pure.
Production Paire et l'anéantissement avéré être régie par nouvellement introduit la théorie de la relativité d'Einstein - en particulier, sa formule la plus célèbre, E = mc2, qui donne l'équivalent de l'énergie pure de la masse. À ce stade, il y avait une abondance de preuves des aspects de particules ressemblant à de la lumière.
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