Ich denke an die Vernichtung von Materie-Antimaterie. Gibt es Reaktionen, bei denen sich normale Materie in Antimaterie umwandelt?
Kurze, kurze Antwort: nein.
Kurze Antwort: Das würde gegen verschiedene Naturschutzgesetze verstoßen.
Diskussion:
Zunächst möchte ich diejenigen Teilchen aus der Diskussion ausschließen, die ihre eigenen Antiteilchen sind – die krafttragenden Bosonen und die zusammengesetzten Teilchen wie das neutrale Pion, die unter dem Ladungsaustauschoperator symmetrisch sind – oder solche wie die neutralen Kaons, die David bespricht, die durch schwache Rotationen im Flavour-Raum verbunden sind . Auf eine Ausnahme von diesem Ausschluss gehe ich weiter unten ein
Der Rest der geladenen Elementarteilchen (dh Quarks und Leptonen) tragen alle konservierte Quantenzahlen, die für die positiv und negativ geladenen Versionen unterschiedlich sind.
Jedes Quark und jedes geladene Lepton trägt eine Ladung (ja, duh), die durch die elektromagnetische Wechselwirkung erhalten bleibt.
Jedes Quark (down, up, strange, charm, bottom, top) trägt mindestens eine Farbe (Rot, Grün oder Blau für die Materie-Quarks und Anti-Rot, Anti-Grün oder Anti-Blau für die Anti-Quarks). die bei starker Wechselwirkung erhalten bleibt.
Jedes geladene Lepton (Elektron, Myon, Tau) trägt die (phantasievoll benannte) Leptonzahl (+1 für die negativen Leptonen, -1 für die positiven Leptonen), die bei der schwachen Wechselwirkung erhalten bleibt.
Aber was ist mit den Neutrinos?
Das ist der Haken. Wie die Dinge stehen, können sie Majorana-Partikel sein oder nicht und können daher ihre Materie ändern oder nicht, wenn sie ihre Helizität ändern. Die primäre Methode, die verwendet wird, um zu versuchen, die Majorana/Dirac-Natur der Neutrinos ( neutrinoloser doppelter Beta-Zerfall ) zu klären, ist nur möglich, wenn ein Neutrino effektiv seine Materie umkehrt. Eine Antwort sollte bald erfolgen, sobald die Suche läuft.
Es gibt Reaktionen, bei denen sich normale Materie in Antimaterie umwandelt. Zum Beispiel scheint sich bei neutralen Kaon-Oszillationen ein Strahl von Kaonen (oder besser gesagt, was als Kaonen erzeugt wird) nach einiger Entfernung in Antikaonen umzuwandeln, dann wieder in Kaonen und so weiter.
Eine Schlüsseleigenschaft, die dies ermöglicht, ist jedoch, dass die Kaonen neutral sind . Dies würde bei geladenen Teilchen nicht passieren, da die elektrische Ladung erhalten bleibt. Die Flavour-Identität, die (neutrale) Kaonen von Antikaonen unterscheidet, bleibt dagegen nicht erhalten.
Also nein, die Ladung eines Teilchens kann nicht spontan von positiv nach negativ oder umgekehrt umschlagen. Aber es ist möglich, dass sich Materie in Antimaterie verwandelt.