Аннигиляция И Рождение

АННИГИЛЯЦИЯ И РОЖДЕНИЕ пар частица-античастица. Термин «аннигиляция» (новолатинский annihilatio уничтожение, от латинского annihilo уничтожать) принят для наименования процесса, в котором частица и соответствующая ей античастица превращаются в излучение (фотоны) или другие частицы - кванты физического поля иной природы (смотри Поля физические). Рождение пары обратный процесс, при котором в результате взаимодействия квантов электромагнитного или других полей возникает пара частица-античастица. Например, при соударении электрона и его античастицы позитрона оба они могут исчезнуть, образовав два фотона (гамма-кванта); столкновение протона и антипротона может привести к их взаимоуничтожению, которое сопровождается рождением несколько гораздо более лёгких частиц (квантов пи-мезонного или других полей). При столкновении двух гамма-квантов большой энергии возможно рождение пары частица-античастица, суммарный электрический заряд которой равен нулю. Таким образом, речь идёт не об уничтожении или самопроизвольном возникновении материи, а лишь о взаимопревращениях частиц различной природы. Эти взаимопревращения подчиняются фундаментальным законам сохранения энергии и импульса, момента количества движения, электрического заряда, числа лептонов определённого сорта и др. (смотри Сохранения законы).

Возможность аннигиляции и рождении пар, как и само существование античастиц, предсказаны в 1930 году П. Дираком: они вытекали из развитой им теории электрона. В 1933 году И. и Ф. Жолио-Кюри с помощью камеры Вильсона, помещённой в магнитное поле, наблюдали рождение электрон-позитронных пар гамма-квантами от радиоактивного источника. В том же году были надёжно зарегистрированы случаи аннигиляции пар электрон-позитрон.

На ускорителях со встречными электрон-позитронными пучками высокой энергии (больше 1 ГэВ) наблюдаются процессы превращения электрон-позитронных пар в пары мюон-антимюон или адроны; первый процесс был предсказан квантовой электродинамикой и единой теорией электрослабых взаимодействий; второй согласуется с теорией кварк-глюонной структуры адронов.

Лит.: Фейнман Р. П. Взаимодействие фотонов с адронами. М., 1975.