Lassen Sie uns ein Szenario erstellen, in dem Sie ein totales Vakuum haben und zwei Ströme in dieses Vakuum schießen, einen, einen Neutronenstrom und den anderen einen Anti-Neutronenstrom, und weil Sie neugierig sind, was passieren wird, kreuzen Sie die Ströme, also Sie berühren sich (zumindest nach unseren Neutronen-/Anti-Neutronenkanonen-Standorten, aber auf Quantenebene kommen sie sich selten nahe, sagen wir, 10 Nanometer ist der durchschnittliche Abstand zwischen Teilchen und Antiteilchen, ein sehr kleiner Abstand in den meisten Fällen, aber großer Abstand zwischen 2 Teilchen.
Nun, ich weiß, dass einige der Neutronen in Protonen und Positronen zerfallen würden, und dies würde zumindest einigen der Neutronen sehr schnell passieren, aber ignorieren wir das, oder stellen wir uns vor, dies würde in einem riesigen Magneten geschehen, der jede Ladung anzieht Teilchen weit entfernt, also müssen wir uns nur darum kümmern, dass Neutronen und Anti-Neutronen aneinander vorbeikommen.
Ich habe in dieser Frage gelesen, dass die Wellenfunktionen des Neutrons und des Anti-Neutrons interagieren könnten und dies theoretisch in jeder Entfernung passieren könnte, obwohl es in der Praxis viel wahrscheinlicher ist, wenn es nah ist.
Meine Frage ist, dass jede Neutron-Anti-Neutron-Wechselwirkung wahrscheinlich über die starke Kraft erfolgen müsste, die eine sehr kurze Reichweite hat, aber theoretisch haben die Up- und Down-Quarks und ein Anti-Quark im Neutron Wellenfunktionen, die zu einer gewissen Unsicherheit führen ihren genauen Standort, sodass Interaktionen in größerer Entfernung stattfinden können.
Meine Frage ist im Allgemeinen, wie nahe ein Neutron und ein Anti-Neutron einander kommen müssten, um sich gegenseitig eine Art Anziehungskraft zu zeigen. Würden die beiden Ströme in diesem hypothetischen Beispiel mit minimaler Wechselwirkung aneinander vorbeifliegen oder würde es eine schöne Explosion von Gammastrahlen geben, wenn sich die Ströme kreuzen, eine Art umgekehrtes Pauli-Ausschlussprinzip, das sie zusammenziehen würde und wie nahe sie müssten muss dies in einem angemessenen Prozentsatz der Zeit geschehen, beispielsweise etwa 50% Umwandlung pro Sekunde (eine Sekunde ist eine lange Zeit für ein subatomares Teilchen)? Mir ist klar, dass genaue Berechnungen lang werden können. Ich suche nur nach einer ungefähr korrekten, einfach erklärten Antwort.
Verwandt, aber was ist mit Wasserstoff- und Anti-Wasserstoffströmen? Ich stelle mir vor, dass diese Teilchen- / Antiteilchenströme aufgrund der Elektronen und Positronen in wesentlich größerer Entfernung miteinander interagieren würden.
Diese Frage , die geschlossen wurde, hat mich zum Nachdenken gebracht. Ich glaube nicht, dass es eine Anziehungskraft gibt, aber wenn ich die andere Frage lese, scheint es eine Wellenfunktionsinteraktion zu geben, die, sobald sie begonnen hat, eine aufgeladene Anziehungskraft erzeugt.
Was dies für mich bedeutet, ist, wenn Sie ein Stück Eisen und Anti-Eisen haben, mehrere Fuß voneinander entfernt und durch ein Vakuum getrennt, da die Elektronen und Positronen in einer Entfernung miteinander zu verdampfen beginnen könnten, die Materie und die Antimaterie würden entgegengesetzte Ladungen wachsen und die Anziehung würde sie dann zusammenziehen. Anfangs würden sie nur durch die Schwerkraft angezogen, aber in einem bestimmten Abstand (nicht sicher, wie nahe) würde sich zwischen ihnen schneller eine elektromagnetische Anziehungskraft bilden, und das könnte sehr nach einer Anziehungskraft zwischen Materie und Antimaterie aussehen, wenn es wirklich so ist nur elektromagnetische Anziehung.
Neutronen und Antineutronen stoßen sich mit einer durch Pionenaustausch vermittelten Yukawa-Kraft ab. Die Reichweite der Kraft wird durch die Masse des Pions bestimmt und beträgt bis zu etwa 3 Femtometer. Dies ist nur ein paar Mal so groß wie der Durchmesser eines Neutrons, also ist dies eine Kraft mit sehr kurzer Reichweite. Luboš Motl gibt eine charakteristisch hervorragende Beschreibung der beteiligten Physik in seiner Antwort auf Ist die langreichweitige Neutron-Antineutron-Wechselwirkung abstoßend oder anziehend? .
Die Yukawa-Kraft hat nichts mit dem Vernichtungsmechanismus zu tun. Für die Vernichtung müssen sich die Neutronen- und Antineutronen-Wellenfunktionen überlappen, was im Grunde bedeutet, dass ihre Zentren innerhalb eines Femtometers voneinander entfernt sein müssen.
Als allgemeine Regel gilt, dass die Wellenfunktionen, die Quantenobjekte beschreiben, auf große Entfernungen exponentiell mit der Entfernung abklingen. Das bedeutet, dass sie schnell zerfallen und jenseits weniger Partikelradien im Wesentlichen auf nichts geschrumpft sind. Obwohl im Prinzip eine Annihilation bei einem Vielfachen des Teilchenradius möglich ist, sind die Zeitskalen dafür unrealistisch lang, sodass eine Annihilation mit großer Reichweite ignoriert werden kann.
QMechaniker