Kann aus reiner Energie ein Neutron entstehen?

Kann man ein Neutron aus reiner Energie erzeugen, also nicht indem man einen Haufen bereits existierender Quarks zusammenbringt? (Eine schnelle Berechnung mit E = mc2 zeigt, dass die erforderliche Energie etwa 1,5 e-10 J betragen würde.)

Müsste immer ein äquivalentes Antiteilchen erzeugt werden?

Wenn Sie ein einzelnes Neutron erzeugen wollen, lautet die Antwort nein. Ein Neutron-Antineutron-Paar zu erzeugen ist durchaus möglich.
Übrigens würde ein Teilchenphysiker sagen, dass die benötigte Energie etwas weniger als 2 GeV beträgt (für das Paar, das wie @Fabiansay erforderlich ist), was viel bequemere Einheiten für diese Art von Diskussion sind

Antworten (2)

Es gibt nichts Reines in der Energie .

wird oft als die Fähigkeit eines physikalischen Systems verstanden, Arbeit an anderen physikalischen Systemen zu verrichten. 2 Da Arbeit als Kraft definiert ist, die über eine Distanz (eine Raumlänge) wirkt, ist Energie immer gleichbedeutend mit der Fähigkeit, entlang einer Strecke von bestimmter Länge Zug oder Druck gegen die Grundkräfte der Natur auszuüben.

Energie auf der Ebene der Elementarteilchen braucht einen Träger, entweder ein Eichboson, dh Photon für elektromagnetische Wechselwirkungen, ein W/Z für schwache, Gluon für starke oder Teilchen im Allgemeinen wie im Standardmodell gesehen .

Ein Neutron ist eine Kombination aus drei Quarks. Im Mikrokosmos herrscht neben der Energieerhaltung ein kompliziertes System von Erhaltungssätzen: von der Baryonenzahlerhaltung über die Ladungserhaltung zur Leptonenzahl bis hin zur Farberhaltung. Die drei Quarks des Neutrons müssen mit drei Antiquarks ausgeglichen werden, um die Erhaltungssätze einzuhalten. Daher kann der Träger, der die Erzeugung eines Neutrons ermöglicht, dieses nicht einzeln erzeugen, selbst wenn es sich um ein Gluon oder Gluonen mit genügend Energie handelt. Es müsste auch die Antiquarks erzeugen.

Nein, wegen des Elektron-Neutrinos, das bei hypothetischen "vollständigen" Zerfällen von Neutronen zurückbleibt .

Zum Beispiel: N e + e v ¯ e γ γ v ¯ e