Анігіляція – це знищення. Саме так цей термін перекладається з латини. У цій статті ми постараємося розглянути значення терміна і визначити для себе його властивості і характеристику. Також буде приділено небагато уваги перетворення матерії на різних рівнях структуризації Всесвіту.

Загальні дані

Анігіляція являє собою реакцію, яка супроводжує перехід частинок і античастинок в інші їх види, відмінні від вихідних компонентів взаємодії. Іншими словами, це перетворення, яке починається в разі зіткнення частинок матерії і антиматерії.


Найвідомішим і вивченим явищем анігіляції є взаємодія таких частинок і античастинок, як електрон і позитрон. Якщо такі елементарні частинки стикаються при значенні низьких енергій або у зв'язаному стані – позитронии, то утворюються нові «фрагменти» світобудови: це призводить до виникнення двох або трьох фотонів. Кінцева цифра залежить від того, як орієнтовані спини електронів і позитронів. У випадку, коли порядок енергії досягає декількох Мев, електрон-позитронным парам надається можливість провести многофотонную анігіляцію. Адрони – частинки, піддаються сильному взаємодії, найчастіше «народжуються» при досягненні значення енергії в кілька сотень Мев.

Про матерії і антиматерії

Анігіляція – це взаємодія матерії та антиматерії. Але що вона собою являє? Найчастіше їй приписують загадкові містичні значення. Однак такими вони не є насправді. Це намагаються показати популяризатори науки, такі як, наприклад, Ден Браун у своїй книзі «Ангели і Демони».


Для кожної частинки є античастинка. Існують і такі елементи матерії, які є античастинкою самим собі, однак для цього необхідно задоволення певних умов, що визначає їх властивості (наприклад, нейтральність електричного заряду). Електрон і протон мають антиматериального опонента з протилежним зарядом. Нейтрон – особлива нейтральна частинка, що не є античастинкою себе. Це обумовлено тим, що в нейтроне більше кварків, ніж антикварков, а в антинейтроне спостерігається зворотна картина структури. Найчастіше у фізиці не використовують приставку «анти», так як, виходячи з контексту діалогу або запису, ясно, про що йде мова. Наприклад, взаємодія мюона і антимюона часто називають просто мюонной парою або, кажучи про розпад структури на кварки й антикварки, говорять лише про кварковом розпад, без згадки обох.

Експлуатація теорії відносності

Анігіляція – це метод перекладу енергій спокою (E 0 ), якою володіють частинки, в кінетичну енергію, яка є продуктом реакції. У разі зіткнення частинки і її «антипода» відбувається взаємне знищення обох. У ході такої реакції вивільняється величезна кількість енергетичних ресурсів: E=2E 0 = 2mc 2 , де 2E 0 - це характеристика енергії спокою, з – швидкість руху фотонів у просторі вакууму, а m – це маса.
Виходячи з формули вище, можна зробити підрахунок виділення енергії, наприклад, для значення 1 кг. В ході взаємодії такої маси антиматерії з матерією буде виділено 1.8*10 17 . Це число дорівнює енергетичного виділення, що спостерігається в ході вибуху 4296 мегатонн тринітротолуолу. Дане ядерну зброю по сей день є найбільш потужним засобом знищення, коли-небудь взрывавшимся на планеті. Малюнок нижче - це загальна ілюстрація зіткнення анігіляції електрона і позитрона. Її називають діаграми Фейнмана.

Мюон і антимюон

Анігіляція – це перетворення матерії і антиматерії. Це рівносильно для будь-яких рівнів елементарної структури світобудови. Припустимо, у нас в певному обмеженому просторі є мюон і антимюон, які перебувають у практично покоящемся стані. Енергія цього простору буде відповідати енергетичного потенціалу маси мюона і його «антипода». Кажучи «практично», ми маємо на увазі опускання значення електричного поля. Якщо маса мюона – це М, то енергія його маси дорівнює M = c 2 . Це ж рівноцінно і для антимюона. Енергія і маса між собою пов'язані.

Подальші перетворення

Анігіляція – це свого роду перехід від одного стану матерії до іншого. Реакцією, яка демонструє перетворення матерії на різних рівнях організації, служить взаємодія мюона і антимюона. Воно призводять до утворення електрона і позитрона допомогою «народження» інших елементарних частинок, взаємодіючих між собою і утворюють e - і e + . Мюон і фотон замість того, щоб перетвориться в фотони, переходять у позитрони і електрони. Якщо e - або e + знаходяться в стані спокою, то вони будуть «перетікати» в форму фотона в точно такому ж вигляді, як це роблять мюоны і антимюоны. Важливо також знати про те, що антиэлектроны і електрони можуть переходити в мюоны і антимюоны. Однак для цього необхідно дотримання певної обставини - e - і e + повинні володіти великою енергією руху і стикатися між собою з величезною силою. «Сутичка» частинок можлива тільки у разі наявності енергії, згаданої тут, у гранично величезних значеннях.