Früher habe ich den Begriff "reine Energie" im Zusammenhang mit der Materie-Antimaterie-Vernichtung gelesen. Wird von Photonen die „reine Energie“ gesprochen? Ist es irgendeine Form von Wärme? Eine Art Teilchen mit Masse?
Worauf bezieht sich grundsätzlich "reine Energie" im Kontext der Materie-Antimaterie-Vernichtung?
Wenn ich die Welt regieren würde, würde ich den Begriff „reine Energie“ in solchen Zusammenhängen verbieten. Es gibt keine reine Energie!
Wenn Teilchen und Antiteilchen vernichten, kann die resultierende Energie viele verschiedene Formen annehmen – eines der Grundprinzipien der Quantenphysik ist, dass jeder Prozess, der nicht verboten ist (z. B. wegen Verletzung eines Erhaltungsgesetzes), mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit stattfindet. Wenn also ein Proton und ein Antiproton annihilieren, können sie Photonen oder Paare anderer Teilchen und Antiteilchen erzeugen, wie z. B. ein Neutrino-Antineutrino-Paar oder ein Positron-Elektron-Paar.
Obwohl alle möglichen Dinge möglich sind, sind Photonen das bei weitem häufigste Produkt der Materie-Antimaterie-Vernichtung, insbesondere wenn die Kollision bei niedriger Energie stattfindet. Ein Grund dafür ist, dass Teilchen mit geringerer Masse einfacher zu erzeugen sind als Teilchen mit hoher Masse, und nichts hat weniger Masse als ein Photon. (Andere Teilchen, insbesondere Neutrinos, haben so wenig Masse, dass sie "effektiv masselos" sind, aber Neutrinos sind schwach wechselwirkende Teilchen, was bedeutet, dass die Wahrscheinlichkeit, sie zu erzeugen, geringer ist.)
Bei niedrigen Energien der Materie-Antimaterie-Kollision können die Endprodukte nur masselose Teilchen wie Photonen sein – daher wird Vernichtung üblicherweise mit der Erzeugung von Strahlung/Licht in Verbindung gebracht.
Bei höheren Energien kann die Kollision genug Energie haben, um Paare massiver Teilchen wie Mesonen und W-Bosonen zu erzeugen.
Der LEP war ein Elektron-Positron-Collider und hat den Rekord für die Produktion der massereichsten Teilchen aus einem solchen Vernichtungsprozess (W+- und W-Bosonen).
Bei der Teilchen-Antiteilchen-Vernichtung stammen die Endprodukte aus der Tabelle der erzeugten Elementarteilchen, so dass die Quantenzahlen erhalten bleiben.
Photonen, zwei zur Impulserhaltung im cmsystem, Pionen und andere Mesonen usw.
Energie ist die Fähigkeit eines Systems, Arbeit an einem anderen System zu verrichten. Mit anderen Worten, es ist eine Eigenschaft eines physikalischen Systems. Die Vernichtung eines Elektrons und eines Positrons verrichtet Arbeit am elektromagnetischen Feld, indem zwei Photonen erzeugt werden. Normalerweise sprechen wir über diese Prozesse nicht in der gleichen Sprache wie in der klassischen Mechanik, aber es ist absolut nichts falsch daran, genau so darüber nachzudenken. Wir müssen lediglich die Namen der Systeme ersetzen. In der klassischen Mechanik haben wir möglicherweise eine Masse mit einem Flaschenzug "über den Boden" gehoben, indem wir mechanische Arbeit daran verrichtet haben. Bei Feldern erzeugen wir Feldanregungen, die "über" dem Grundzustand liegen.
Alle drei obigen Antworten sind grundsätzlich richtig und sagen fast dasselbe aus, dh das Endprodukt der Materie-Antimaterie-Kollision sind Photonen bei niedrigen Energien und massive Teilchen wie Mesonen ... bei hohen Energien. Wenn man jedoch an die umgekehrte Aktion denkt, nämlich die Produktion von Materie aus einer Energieform (Strahlung / Licht) und die Quelle dieser unvorstellbaren riesigen Energie, einfach E = mc * c verwendet, werden die oben genannten Antworten nachdrücklich unterstützt. AA 7. Juni 20011 um 22 Uhr
Polaris878
Ted Bunn
Lubos Motl
Mike Serfas