Антивещество: а что о нем известно; как оно создается; его применение сегодня и завтра?

 
1 13 14 15 16 17 18 19

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★
Fakir>> И то, что указывается для пионов-мюонов и проч. как "время жизни" - это именно характерное время жизни, НЕ период полураспада?
bashmak> Для мюонов, пионов... это именно период полураспада - та самая честная экспонента.

Ок, экспонента экспонентной, тут вопросов больше нет, но вот 2,2*10-6 , именуемое вроде как всюду именно "временем жизни" (НЕ периодом!) - это точно именно период полураспада?
Может, это всё же характерное время жизни (которое в ln 2 раз больше, ну то есть в конечном итоге меньше :) )???

bashmak> Единственное, для отрицательных мюонов/пионов при замерах надо корректировать на количество частиц остановившихся в веществе:

Это понятно.
Меня сейчас интересует время жизни в чистом виде, у свободных частиц, в собственной их системе отсчёта - релятивистские поправки это уж всё "сверху" :)
 2.0.0.82.0.0.8
+
-
edit
 

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★
Wyvern-2> Так и протоны должны тогда...ммм...самораспаться... Такое наблюдается?

Свободные протоны (в отличие от нейтронов) стабильны - хотя по некоторым теориям, протон всё же нестабилен, но его период полураспада (по этим же теориям) чудовищно огромен, поэтому в массе воды в тысячи тонн единичный распад протона может случиться пару раз в год где-то, ЕМНИП. Распад протона пытаются поймать уж много лет как, именно что для проверки теории - пока не поймали. Может, его и вовсе нет.

Но это уже совсем другая история и оффтоп.
 2.0.0.82.0.0.8

bashmak

аксакал

Fakir> Ок, экспонента экспонентной, тут вопросов больше нет, но вот 2,2*10-6 , именуемое вроде как всюду именно "временем жизни" (НЕ периодом!) - это точно именно период полураспада?
Fakir> Может, это всё же характерное время жизни (которое в ln 2 раз больше, ну то есть в конечном итоге меньше :) )???

Тут ты прав
http://www.balancer.ru/_cg/_st/org/w/wikipedia/aHR0cDovL2VuLndpa2lwZWRpYS5vcmcvd2lraS9NdW9u-400x300.png [can't get icon's size]

Muon - Wikipedia, the free encyclopedia

The muon (/ˈmjuːɒn/; from the Greek letter mu (μ) used to represent it) is an elementary particle similar to the electron, with unitary negative electric charge of roughly −1 and a spin of 1⁄2, but with much more mass (105.7 MeV/c2 ). Together with the electron (mass 0.511 MeV/c2), the tau (mass 1,777.8 MeV/c2), and the three neutrinos, it is classified as a lepton. As is the case with other leptons, the muon is not believed to have any sub-structure at all (i.e., is not thought to be composed of any simpler particles), except possibly at the string scale. // Дальше — en.wikipedia.org
 

http://www.balancer.ru/_cg/_st/org/w/wikipedia/aHR0cDovL2VuLndpa2lwZWRpYS5vcmcvd2lraS9NZWFuX2xpZmV0aW1l-400x300.png [can't get icon's size]

Exponential decay - Wikipedia, the free encyclopedia

A quantity is subject to exponential decay if it decreases at a rate proportional to its current value. Symbolically, this process can be expressed by the following differential equation, where N is the quantity and λ (lambda) is a positive rate called the decay constant: The solution to this equation (see derivation below) is: Exponential rate of change Here N(t) is the quantity at time t, and N0 = N(0) is the initial quantity, i.e. the quantity at time t = 0. If the decaying quantity, N(t), is the number of discrete elements in a certain set, it is possible to compute the average length of time that an element remains in the set. // Дальше — en.wikipedia.org
 

Это именно вермя жизни - ln2 надо учитывать.
Просто для большинства частиц время жизни настолько мало, что приводят не время жизни, а ширину. А в терминах ширины обычно все вполне прозрачно.
Хотя и там бывает приводят полуширину, а бывает приводят сигму - 2.35 толи умножать толи не умножать :(
Вобщем, нодо быть очень акуратным с такими вещами.
 
+
-
edit
 

Wyvern-2

координатор
★★★☆
☠☠
Wyvern-2>> Так и протоны должны тогда...ммм...самораспаться... Такое наблюдается?
Fakir> Свободные протоны (в отличие от нейтронов) стабильны - хотя по некоторым теориям, протон всё же нестабилен, но его период полураспада (по этим же теориям) чудовищно огромен...

Что за жаргон гламурный? :F "Чудовищно огромен" обычно член парня блондинки(по ее словам %))

1029 - 1033 лет. Но в моле водорода, в 2-х граммах 1025 протонов. И если бы мы имели именно закон ПОЛУраспада - то в тонна водорода "светила" бы вполне прилично.
Но башмак уже разобрался ;) Впреть будет внимательней доХтуров слушать :doctor:

Ник
Жизнь коротка, путь искусства долог, удобный случай мимолетен, опыт обманчив.... Ἱπποκράτης  2.0.0.202.0.0.20
+
+1
-
edit
 

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★
Wyvern-2> Но башмак уже разобрался ;) Впреть будет внимательней доХтуров слушать :doctor:

Ы?! Срочно читать хотя бы БСЭ, статью про период полураспада! :doctor:
 2.0.0.82.0.0.8
+
-
edit
 

Mishka

модератор
★★☆
Wyvern-2> Если есть время ПОЛУраспада, то толжно еще быть значение мгновенной вероятности распада - умноженное на массу/кол-во вещества она дает поток излучения от этой самой массы. Предлагаю посчитать поток излучения в секунду от массы...ну, например, в 100 тонн от вещества с временем жизни, которое есть полураспад в 1029лет и атомной массой 1 ;)

Ник, у тебя типичные проблемы математика-первокурсника. Чтобы помочь, я приведу задачку из книжки моего шефа.

Уфнаровский В.А. Математический аквариум.

На газете на Венеру.

...поскольку подошло время футбольного матча, Вы оторвались от газеты и сложили её пополоам. Немного поразмыслив, Вы решили , что не помешает взять газету с собой, и, сложив её ещё несколько раз, затиснули в карман. И тут родилась

Задача. А какова будет толщина газеты, если её сложить 50 раз?


Знаешь, где проблема? А ты учти, что мир частиц дискретный.
 3.0.53.0.5
+
-
edit
 

Mishka

модератор
★★☆
Wyvern-2> Но башмак уже разобрался ;) Впреть будет внимательней доХтуров слушать :doctor:
Ды думаешь, что, если период полураспада 70 лет, то период полного распада будет 140?
 3.0.53.0.5
+
-
edit
 

Wyvern-2

координатор
★★★☆
☠☠
Wyvern-2>> Но башмак уже разобрался ;) Впреть будет внимательней доХтуров слушать :doctor:
Mishka> Ды думаешь, что, если период полураспада 70 лет, то период полного распада будет 140?

Естественно нет - вторая половина тоже уполовиниться за 70 лет и т.д.
Миш, я вообще против того, что бы считать процесс распада элементарных частиц экспоненциальным процессом. Время жизни частицы больше походит на время жизни человека

Ник
Жизнь коротка, путь искусства долог, удобный случай мимолетен, опыт обманчив.... Ἱπποκράτης  2.0.0.202.0.0.20
+
-
edit
 

bashmak

аксакал

Wyvern-2> 1029 - 1033 лет. Но в моле водорода, в 2-х граммах 1025 протонов. И если бы мы имели именно закон ПОЛУраспада - то в тонна водорода "светила" бы вполне прилично.

Периуд полураспада для протонов больше 1030 , а по отдельным каналам распада предел еще больше. Тоесть из тонны воды надо ожидать не более 1 распавшегося протона в год. Сравнивая с "10000 мюонов в минуту на квадратный метр на уровне моря" надо очень сильно постараться чтобы такое заметить. Так что светить оно при таких периодах будет "никак".
 
+
-
edit
 

Wyvern-2

координатор
★★★☆
☠☠
Сылку мне! Сссылку! Где прямо сказанно - время жизни частицы есть промежуток времени Х, в течение которого система распадается с вероятностью У - т.е. распад частиц является экспоненциальным процессом.
Мужики вы хорошие, но иногда такое буровите, что всему бы я верил - давно бы в чехле бы лежал :F (вон спеЧиалисты по самопроизвольной гипогликемии у млекопитающихся уже есть :F)

Ник
Жизнь коротка, путь искусства долог, удобный случай мимолетен, опыт обманчив.... Ἱπποκράτης  2.0.0.202.0.0.20
+
-
edit
 

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★
У, ё... Фома, блин, неверующий :)
"В наше время, Штирлиц, верить нельзя никому... Мне - можно" (с)

На тебе, из БСЭ:
Время жизни в физике, средняя продолжительность t существования: 1) возбуждённых состояний атомов и молекул, заканчивающегося спонтанным (самопроизвольным) переходом частиц в менее возбуждённое или в основное (невозбуждённое) состояние; В. ж. — важная характеристика уровней энергии частиц (время жизни на уровне); 2) нестабильных (радиоактивных) атомных ядер, а также элементарных частиц, связанное с их периодом полураспада Т соотношением: t = T/ln2 (см. Радиоактивность); 3) квазичастиц (элементарных возбуждений) в твёрдом теле и жидком гелии, в частности электронов и дырок в полупроводниках.
 


Половина проблем в этом мире - от терминологии :)
И всего-то стоило опустить прилагательное "средне...", чтобы лезло столько вопросов..
 2.0.0.82.0.0.8
+
-
edit
 

Wyvern-2

координатор
★★★☆
☠☠
Fakir> У, ё... Фома, блин, неверующий :)
Fakir> "В наше время, Штирлиц, верить нельзя никому... Мне - можно" (с)

Нельзя - даже себе верить не стоит: решиш пукнуть и обделаешься :F

Fakir> На тебе, из БСЭ:

1) возбуждённых состояний атомов и молекул
2) нестабильных (радиоактивных) атомных ядер
3) квазичастиц (элементарных возбуждений)

Позволь узнать: пионы-мюоны и протоны с нейтронами до кучи к какому из ТРЕХ ВЫШЕПРИВЕДЕННЫХ относяться? %)

Ник
Жизнь коротка, путь искусства долог, удобный случай мимолетен, опыт обманчив.... Ἱπποκράτης  6.06.0
+
-
edit
 

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★
Ну ёлы, для кого я болдом выделил "элементарных частиц"?! (которые сейчас предпочитают скромно называть просто "частицами")
 2.0.0.82.0.0.8
+
-
edit
 

Kuznets

Клерк-старожил

Mishka> Задача. А какова будет толщина газеты, если её сложить 50 раз?

дофига. миллионы км имхо...

пс а, вот нашел.

Рекорд с чистого листа: бумага сдаётся 12 раз

Нам так и не удалось найти первоисточник этого широко распространённого поверья: ни один лист бумаги нельзя сложить вдвое больше семи (по некоторым данным — восьми) раз. Между тем текущий рекорд складывания – 12 раз. И что удивительнее, принадлежит он девушке, математически обосновавшей эту «загадку бумажного листа».

// www.membrana.ru
 
 3.0.43.0.4
+
-
edit
 

bashmak

аксакал

Мюон - элементарная частица без всяких кавычек, по крайней мере на современом уровне знания.
 
+
-
edit
 

Wyvern-2

координатор
★★★☆
☠☠
Fakir> Ну ёлы, для кого я болдом выделил "элементарных частиц"?! (которые сейчас предпочитают скромно называть просто "частицами")

Ты не то слово выделил - ключевое тут нестабильные как "ядра" . так и "эл.частицы" Смотрим:
________________________________________

Стабильность и нестабильность

Известно, что многие разновидности частиц нестабильны У каждой из них имеется такая характеристика как среднее время жизни τ или период полураспада T½: T½=τln2; τ=T½/ln2.
Особенностями процесса распада являются постоянство этой величины для каждого вида частиц и непредсказуемость факта распада конкретной частицы на данном интервале времени: τ (или T½) не зависит от химических и многих физических факторов, а вероятность распада частиц не зависит от их происхождения, „биографии” и возраста; предвестники распада отсутствуют.
Из вышесказанного следует, что причины распада частиц кроются внутри них самих и, имеют флуктуационный механизм Флуктуациям подвержены связи между различными частями частицы — нуклонами атомного ядра или субъядрами ядра элементарной частицы. Когда одна из этих связей ослабевает до значения ниже критического, тогда частица распадается на две дочерние частицы. Флуктуации связей обусловлены неизбежными флуктуациями колебательной и передаточной активностей фудлов. У стабильных частиц внутренние связи достаточно прочные, однако, и эти частицы иногда распадаются или же диссипируют.
Частицы с унитарным ядром — низкоэнергичные протоны, антипротоны, электроны и позитроны — не могут распадаться; они диссипируют — разрушаются без соблюдения законов сохранения.
________________________________________
Есть ДВА мекЭнизма:
-экспоненциальный распад нестабильных частиц
-диссипапция без закона сохранения
Первое - это именно то, о чем вы талдычите. А вот второе - совсем другое, сильно напоминает жизнь человека ;)
осталось выяснить -мюон это стабильная (но короткоживущая) частица или нестабильная?

Ник
Жизнь коротка, путь искусства долог, удобный случай мимолетен, опыт обманчив.... Ἱπποκράτης  2.0.0.202.0.0.20
+
-
edit
 

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★
Хосспади, ты шо приволок?! ЖР :kos: :fly2:

Выкинь эту каку немедленно, вымой руки и не забудь продезинфицировать винт! :F
 2.0.0.82.0.0.8
+
-
edit
 

Wyvern-2

координатор
★★★☆
☠☠
Fakir> Хосспади, ты шо приволок?! ЖР :kos: :fly2:
Fakir> Выкинь эту каку немедленно, вымой руки и не забудь продезинфицировать винт! :F

Да....точно. Таки чистый кал :F Блин, скоро одни торсионные опроверганцы остануться, по физике только Ландавшиц бумажный останется %(

Ник
Жизнь коротка, путь искусства долог, удобный случай мимолетен, опыт обманчив.... Ἱπποκράτης  2.0.0.202.0.0.20

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★
Антивещество и космология. УФН, 1971

Антивещество и космология

Антивещество и космология, Стейгмен Дж.

// ufn.ru
 


Продукты аннигиляции,сСтационарная модель, модель Альвена - Клейна и т.д.
 2.0.0.82.0.0.8

baretty

новичок
очень оригинальный подход создания антивещества:

"лазерная антианнигиляция", правда только для позитронов:

Миллиарды античастиц получены и без коллайдера - Лаборатория : Наука / infox.ru

Пока европейские физики пытаются запустить Большой адронный коллайдер, американцы ищут, как бы его заменить чем-нибудь более дешевым. Им даже удалось создать миллиарды частиц антивещества с помощью ультрамощного импульсного лазера.

// www.infox.ru
 


Они описывают эксперимент как очень простой: берется кусочек золота размером с головку канцелярской кнопки, просвечивается насквозь лазером и получается более ста миллиардов частиц антивещества.

Из золотой мишени, фемтосекундным лазером «выбиваются» электроны, обладающие сверхвысокими энергиями. Такой электрон испускает гамма-квант с энергией более 2 мегаэлектронвольт. Этот гамма-квант, или фотон, взаимодействует с электромагнитным полем ядра золота и «антианнигилирует». При этом рождается пара электрон-позитрон.
Кто такой модер? Это инвалид с одной единственной ограниченной способностью. И с одной единственной извилиной в...  6.06.0

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★
Frank Close, "Antimatter"
Oxford University Press, USA (2009)
Pages: 177


404 Not Found

The requested URL /get was not found on this server. // gen.lib.rus.ec
 

Clifford M. Surko, Franco A. Gianturco
New Directions in Antimatter Chemistry and Physics
Springer (2010)

404 Not Found

The requested URL /get was not found on this server. // gen.lib.rus.ec
 
 3.0.153.0.15

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★
Немного из истории взглядов на то, каким может быть ускорение свободного падения для антиматерии:


Phys. Rev. Lett. 66, 850 (1991): Does antimatter fall with the same acceleration as ordinary matter?

APS » Journals » Phys. Rev. Lett. » Volume 66 » Issue 7
< Previous Article | Next Article >
Phys. Rev. Lett.
66,
850–853
(1991)


// Дальше — prl.aps.org
 




Phys. Rev. Lett. 67, 1048 (1991): Comment on ‘‘Does antimatter fall with the same acceleration as ordinary matter?’’

APS » Journals » Phys. Rev. Lett. » Volume 67 » Issue 8
< Previous Article | Next Article >
Phys. Rev. Lett.
67,
1048–1048
(1991)


// Дальше — prl.aps.org
 




Phys. Rev. Lett. 67, 1047 (1991): Comment on ‘‘Does antimatter fall with the same acceleration as ordinary matter?’’

APS » Journals » Phys. Rev. Lett. » Volume 67 » Issue 8
< Previous Article | Next Article >
Phys. Rev. Lett.
67,
1047–1047
(1991)


// Дальше — prl.aps.org
 

 3.6.283.6.28

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★
Статья в традиционно довольно попсовом "Попмехе" (что делать, формат такой) - но статья в данном случае неожиданно очень неплоха, а главное - там упоминается пара очень интересных исторических моментов:





Вот над этой задачей в 1927 году и задумался Дирак. Для сохранения инвариантности он включил в уравнение не квадраты операторов энергии и импульса, а их первую степень. Чтобы записать уравнение в таком виде, пришлось изначально ввести в него более сложные, чем у Паули, матрицы размером 4 × 4. У этого уравнения обнаружились четыре равноправных решения, причем в двух случаях энергия электрона положительна, а в двух — отрицательна.

Тут-то и возникла загвоздка. Первая пара решений интерпретировалась просто — это обычный электрон в каждом из возможных спиновых состояний. Если добавить в уравнение Дирака электромагнитное поле, то легко получится, что электрон обладает правильным магнитным моментом. Это был гигантский успех теории Дирака, которая без всяких дополнительных предположений наделила электрон и спином, и магнитным моментом. Однако в первое время никто не мог решить, что делать с остальными решениями. И в ньютоновской, и в эйнштейновской механике энергия свободной частицы никогда не бывает отрицательной, и частицы с энергией меньше нуля вызывали недоумение. К тому же было непонятно, почему обычные электроны не переходят в предсказанные теорией Дирака состояния с заведомо меньшей энергией, в то время как электроны в оболочках атомов такой возможности не упускают.

Через два года Дирак нашел очень красивую интерпретацию парадоксальных решений. В соответствии с принципом Паули два электрона (как и любые частицы с полуцелым спином) не могут одновременно находиться в одинаковом квантовом состоянии. По мысли Дирака, все состояния с отрицательной энергией в норме уже заполнены, а переход в эти состояния из зоны положительных энергий запрещен принципом Паули. Поэтому дираковское море электронов с отрицательной энергией в принципе не наблюдаемо, но лишь до тех пор, пока в нем нет свободных вакансий. Такую вакансию можно создать, если вышибить электрон с отрицательного энергетического уровня на положительный (например, достаточно мощным квантом электромагнитного излучения). Поскольку электронное море потеряет единицу отрицательного заряда, появившаяся вакансия (Дирак назвал ее дыркой) будет вести себя в электрическом поле как частица с плюсовым зарядом. По этой же логике падение электрона из нормального состояния в такую дырку ведет к исчезновению и электрона, и дырки, сопровождающемуся испусканием одного фотона.

А как проявляют себя дираковские дырки в реальном мире? Сначала Дирак отождествлял их с протонами, о чем в 1930 году и написал в Nature. Это было как минимум странно — протон в 2 000 раз тяжелее электрона. Будущий академик и нобелевский лауреат Игорь Тамм и будущий отец атомной бомбы Роберт Оппенгеймер выдвинули и более серьезное возражение, заметив, что тогда каждый атом водорода стоит перед угрозой исчезновения, а этого в природе не происходит. Дирак вскоре отказался от этой гипотезы и в сентябре 1931 года выступил со статьей, где предсказал, что дырки, если их удастся обнаружить, окажутся совершенно новыми частицами, неизвестными экспериментальной физике. Он предложил назвать их антиэлектронами.

Дираковская модель ушла в историю после создания квантовой электродинамики и квантовой теории поля, которые приписывают частицам и античастицам одинаковую реальность. Из квантовой электродинамики следует также, что встреча свободного электрона с антиэлектроном влечет за собой рождение не менее пары квантов, так что в этой части модель попросту неверна. Как нередко бывает, уравнение Дирака оказалось много умнее интерпретации, предложенной его создателем.

 3.6.33.6.3

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★
От 2011:
Удерживать нейтральные атомы антивещества значительно сложнее, чем отдельные заряженные частицы (позитроны и антипротоны) Однако коллаборация ALPHA (Antihydrogen Laser PHysics Apparatus) в ЦЕРНе изобрела способ получать и сохранять «холодные» атомы антиводорода.

Для получения антиводорода используется поток антипротонов с ускорителя AD (antiproton decelerator), который тормозится и охлаждается, а затем смешивается с облаком позитронов. За секунду такого взаимодействия рождается около 6 тысяч атомов антиводорода, но большая их часть аннигилирует при соприкосновении со стенками камеры.

Авторы исследования ранее разработали специальное устройство-ловушку, внутри которого создается очень мощное и сложное по конфигурации магнитное поле, которое не дает атомам антиводорода повстречаться с обычной материей и аннигилировать. Ловушка позволяла удерживать атомы антиводорода в течение примерно одной десятой доли секунды – это достаточно долгий срок, чтобы исследовать свойства антиматерии, например, получить ее спектр.

На сей раз физикам удалось удержать антиводород в течение 16 минут 40 секунд.
 
 3.6.33.6.3

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★
Алферов вспоминал, что Борис Павлович Константинов* в какой-то период, в 50-х, что ли (а может в 60-х?), выдвигал гипотезы о том, что антивещество может содержаться в метеоритах и вообще присутствовать в околосолнечном пространстве, и чуть ли не некие воздушные замки для энергетики на основании этого строил. Подумали, попробовали строить теории. Гипотеза, ессно, не оправдалась, но из попыток проверки родилась гамма-спектроскопия, а наработки теорий, пытавшихся предложить механизмы возникновения антивещества в Солнечной пригодились для теорий Большого взрыва (где, как ныне полагают, сперва антивещества было в избытке).

Кстати, в тот период в метеоритах много чего пытались искать наудачу - например, монополи.


* зав. одной из лабораторий ЛФТИ, в дальнейшем и директор, впоследствии академик, создатель метода разделения изотопов лития для "лидочки".
 3.0.153.0.15
1 13 14 15 16 17 18 19

в начало страницы | новое
 
Поиск
Настройки
Твиттер сайта
Статистика
Рейтинг@Mail.ru