Ist ein Anti-Positron eigentlich nur ein relativistischer Effekt auf die beobachtete Helizität eines Elektrons?

Ich habe vor kurzem diesen Artikel hier gelesen:

https://www.quantumdiaries.org/2011/06/19/helicity-chirality-mass-and-the-higgs/

in dem erklärt wird, dass ein Anti-Positron tatsächlich ein anderes diskretes Teilchen als ein Elektron ist.

Das verwirrte mich, weil ich dachte, ein "Anti-Positron" sei ein alternativer Name für das Elektron.

Ist ein Anti-Positron wirklich ein diskretes, von einem Elektron verschiedenes Teilchen oder nur das gleiche Elektronenteilchen, wie es relativistisch von einem sich schneller bewegenden Beobachter-Bezugssystem beobachtet wird, das das Elektron überholt und daher einen Flip seiner Helizität beobachtet, beispielsweise von links (linke Helizität). ) auf rechtshändig (rechte Helizität)?

Sowohl das Antipositron als auch das Elektron haben dieselbe Ladungsinvarianz, nämlich Ladung -e.

Was passiert auch mit der Chiralität dieser beiden Arten von Teilchen (könnte dasselbe Teilchen sein)? Ist die Chiralität in diesem Fall eine Invariante, dh das linke chirale Elektron aufgrund eines relativistischen Beobachters, das beobachtet wird, da ein Anti-Positron immer noch als linkschiral angesehen wird? Oder hat es zum Beispiel, weil es relativistisch seine Helizität von links nach rechts gekippt hat, nun auch eine rechte Chiralität?

Helizität von Teilchen und ihren Antiteilchen

Quelle der Illustrationen: https://www.quantumdiaries.org/2011/06/19/helicity-chirality-mass-and-the-higgs/

(grauer Pfeil ist die Impulsrichtung der Fermionteilchen)

Warnung: Die obige Abbildung, die aus dem oben genannten Quellenlink abgerufen wurde und die relativen Helizitäten von Elektronen- und Positronenteilchen mit ihren Antiteilchenversionen vergleicht, könnte nicht ganz korrekt sein. Gekräuselte Pfeile zeigen die Rotationsrichtung des Spins an, wobei Rot ein rechtshändiges Teilchen (rechte Helizität) und blau ein linkshändiges Teilchen (linke Helizität) anzeigt.

Antworten (1)

Der von Ihnen verlinkte Artikel verwendet eine nicht standardmäßige Terminologie, um zu erklären, wie die schwache Kraft an Partikel mit einer bestimmten Händigkeit, aber nicht an andere koppeln kann. Ich mache in dieser Antwort von mir etwas Ähnliches mit "Elektron-1" - und "Elektron-2" -Partikeln - es ist ein pädagogischer Trick, keine Behauptung, dass die Dinge "wirklich" unterschiedliche Partikel sind.

Standardgebrauch ist es, sowohl die linkshändige als auch die rechtshändige Version eines negativ geladenen Leptons mit der Masse eines Elektrons "Elektron" zu nennen, und sowohl die linkshändige als auch die rechtshändige Version eines positiv geladenen Leptons mit der Masse eines Elektrons "Positron". Da das Elektron massiv ist, koppeln die beiden Versionen mit unterschiedlicher Händigkeit aneinander - die Bewegungsgleichungen für ein massives Dirac-Feld bedeuten, dass eine linkshändige Lösung nicht rein linkshändig bleibt und ebenso für die rechtshändigen Versionen. Normalerweise ist es also natürlich, dies nicht zu tunBetrachten Sie die Zustände unterschiedlicher Händigkeit als "verschiedene Teilchen", da sie sowieso fast immer in einer Mischung vorkommen. Daher spricht der Standardgebrauch nur von "dem Elektron" und "dem Positron" - ein Teilchen, das sich zu einem anderen Teilchen entwickelt, indem es einfach in Ruhe gelassen wird (ohne Zerfallsprodukte oder ähnliches), ist normalerweise nicht das, was wir uns als eigenständiges Teilchen vorstellen.

Im Zusammenhang mit der schwachen Kraft (oder jeder anderen hypothetischen chiralen Wechselwirkung) interagieren jedoch nur die Teile mit einer bestimmten Händigkeit, und da wir normalerweise sagen, dass Teilchen entweder interagieren oder nicht interagieren (und nicht diese „eine Hälfte eines Teilchens interagiert" oder was auch immer), in diesem Zusammenhang kann es nützlich sein, die chiralen Teile des vollständigen Dirac-Elektrons als "unterschiedliche Teilchen" zu konzeptualisieren. Das ändert nichts daran, was echte Elektronen und Positronen sind (nämlich fast immer Mischungen dieser beiden chiralen Zustände), es ist nur eine andere Art, über sie zu sprechen.

„Ein Partikel, das sich zu einem anderen Partikel entwickelt, indem es einfach in Ruhe gelassen wird (ohne Zerfallsprodukte oder ähnliches), ist normalerweise nicht das, was wir uns als eigenständiges Partikel vorstellen.“ - naja, bis auf Neutrinos 🤷‍♂‎
Ist ein Anti-Positron eigentlich nur ein relativistischer Effekt auf die beobachtete Helizität eines Elektrons?
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