ცოდნა სინათლეა - Knowledge is light - Знание свет -  

                            ნაწიკალიკი

ნაწილაკების (მარცხნივ) და ანტინაწილაკების (მარჯვნივ) ელექტრული მუხტის ილუსტრაცია. ზემოდან ქვემოდან; ელექტრონი/პოზიტრონი, პროტონი/ანტიპროტონი, ნეიტრონი/ანტინეიტრონი.

 შესაბამისი ელექტრონული ნაწილაკის, ე. წ. „ორეულის“, იდენტური მასისა და სხვა ფიზიკური სიდიდის მქონე, მაგრამ ურთიერთქმედების ზოგიერთი მახასიათებლის (მაგ. ელექტრული მუხტი, მაგნიტური მომენტი) ნიშნით განსხვავებული ელემენტარული ნაწილაკი, რომლის მიმართ ეს „ორეული“ თავის მხრით „ანტინაწილაკს“ წარმოადგენენ. ყველა ცნობილ ელემენტარულ ნაწილაკს, გარდა ფოტონისა და ნეიტრალური პი (${\displaystyle {�}^0}$) და ეტა (${\displaystyle {�}^0}$) მეზონებისა აქვს შესაბამისი ანტინაწილაკი.

ნაწილაკისა და ანტინაწილაკის მაგალითებია:

• ელექტრონი (${\displaystyle {�}^{-}}$) — პოზიტრონი (${\displaystyle {�}^{+}}$);
• პროტონი (${\displaystyle �}$) — ანტიპროტონი (${\displaystyle \overline{�}}$);
• ნეიტრონი (${\displaystyle �}$) — ანტინეიტრონი (${\displaystyle \overline{�}}$);
• ნეიტრინო (${\displaystyle �}$) — ანტინეიტრინო (${\displaystyle \overline{�}}$);
• ლამბდანულ-ჰიპერონი (${\displaystyle {\mathrm{\Lambda }}^0}$) — ანტილამბდანულ-ჰიპერონი (${\displaystyle {\overline{\mathrm{\Lambda }}}^0}$).

ნაწილაკ-ანტინაწილაკთა წყვილისათვის დამახასიათებელია ანიჰილაცია.

თვით ნაწილაკისა და ანტინაწილაკის ცნება პირობითია. შეიძლება პოზიტრონს და ანტიპროტონს ეწოდოს ნაწილაკები, ხოლო ელექტრონს და პროტონს — ანტინაწილაკები. მაგრამ ვინაიდან სამყაროს ჩვენ მიერ დამზერილ ნაწილში ნივთიერების ატომები შეიცავს სწორედ პროტონებსა და ელექტრონებს, ამიტომ ელემენტარული ნაწილაკების ფიზიკური ჩასახვისას XX საუკუნის 20-იან წლებიდან „ნაწილაკები“ ეწოდა ელექტრონსა და პროტონს.

იხ. ვიდეო - Античастицы

ანტინაწილაკების არსებობა

ანტინაწილაკების არსებობა იწინასწარმეტყველა P.A.M. Dirac-მა. მის მიერ 1928 წელს მიღებული ელექტრონების მოძრაობის კვანტური რელატივისტური განტოლება (დირაკის განტოლება) აუცილებლად შეიცავდა ხსნარებს უარყოფითი ენერგიებით. მოგვიანებით აჩვენეს, რომ უარყოფითი ენერგიის მქონე ელექტრონის გაქრობა უნდა იქნას განმარტებული, როგორც ნაწილაკის (იგივე მასის) გამოჩენა დადებითი ენერგიით და დადებითი ელექტრული მუხტით, ანუ ანტინაწილაკი ელექტრონის მიმართ. ეს ნაწილაკი, პოზიტრონი, აღმოაჩინეს 1932 წელს.

შემდგომ ექსპერიმენტებში აღმოჩნდა, რომ არა მხოლოდ ელექტრონს, არამედ ყველა სხვა ნაწილაკს აქვს თავისი ანტინაწილაკები . 1936 წელს კოსმოსურ სხივებში აღმოაჩინეს მიონი (μ−) და μ+, მისი ანტინაწილაკი, ხოლო 1947 წელს, π− და π+, მეზონები, რომლებიც ქმნიან ნაწილაკ-ანტინაწილაკის წყვილს; 1955 წელს ამაჩქარებლის ექსპერიმენტებში გამოვლინდა ანტიპროტონი, 1956 წელს ანტინეიტრონი, 1966 წელს ანტიდეიტერიუმი, 1970 წელს ანტიჰელიუმი, 1998 წელს ანტიწყალბადი, 2011 წელს ანტიჰელიუმ-4 და ა.შ. თითქმის ყველა ცნობილი ნაწილაკისგან და ეჭვგარეშეა, რომ ყველა ნაწილაკს აქვს ანტინაწილაკი.

იხ. ვიდეო - Particles and Antiparticles

ჭეშმარიტი ნეიტრალური ნაწილაკები

მთავარი სტატია: ჭეშმარიტი ნეიტრალური ნაწილაკები

ზოგიერთი ნეიტრალური ნაწილაკისთვის ანტინაწილაკი ნაწილაკს იდენტურად ემთხვევა. ესენია, კერძოდ, ფოტონი, ნეიტრალური პი-მეზონი, ეტა-მეზონი და სხვა კვარკონიები, ჰიგსის ბოზონი, Z-ბოზონი და გრავიტონი. ასეთ ნაწილაკებს ჭეშმარიტად ნეიტრალურს უწოდებენ. ჩვენ ხაზს ვუსვამთ, რომ ელექტრული ნეიტრალური ნაწილაკები შეიძლება არ ემთხვეოდეს მათ ანტინაწილაკებს. ეს, კერძოდ, ეხება ნეიტრონს, ნეიტრინოს, ნეიტრალურ კაონს და ა.შ.

ყველა ცნობილი ჭეშმარიტად ნეიტრალური ნაწილაკი ბოზონებია, მაგრამ პრინციპში შეიძლება არსებობდეს ჭეშმარიტად ნეიტრალური ფერმიონებიც (ე.წ. მაიორანას ნაწილაკები).

დაბადება და განადგურება

ანტინაწილაკების დაბადება ხდება მატერიის ნაწილაკების შეჯახებისას, რომლებიც აჩქარებულია ენერგიებამდე, რომელიც აღემატება ნაწილაკ-ანტინაწილაკების წყვილის დაბადების ზღვარს (იხ. წყვილის შექმნა). ლაბორატორიულ პირობებში ანტინაწილაკები წარმოიქმნება ამაჩქარებლებთან ნაწილაკების ურთიერთქმედებისას; მიღებული ანტინაწილაკების შენახვა ხორციელდება შესანახ რგოლებში მაღალი ვაკუუმის პირობებში. ბუნებრივ პირობებში ანტინაწილაკები იბადებიან პირველადი კოსმოსური სხივების მატერიასთან ურთიერთქმედების დროს, მაგალითად, დედამიწის ატმოსფეროში და ასევე უნდა დაიბადონ პულსარებისა და აქტიური გალაქტიკური ბირთვების სიახლოვეს. თეორიული ასტროფიზიკა განიხილავს ანტინაწილაკების წარმოქმნას (პოზიტრონები, ანტინუკლეონები) მატერიის აკრეციის დროს შავ ხვრელებზე. თანამედროვე კოსმოლოგიის ფარგლებში განიხილება ანტინაწილაკების შექმნა დაბალი მასის პირველყოფილი შავი ხვრელების აორთქლებისას. ტემპერატურაზე, რომელიც აღემატება მოცემული ტიპის ნაწილაკების დანარჩენ ენერგიას (ერთეულების ენერგეტიკულ სისტემაში), ნაწილაკ-ანტინაწილაკების წყვილი წონასწორობაში იმყოფება მატერიასთან და ელექტრომაგნიტურ გამოსხივებასთან. ასეთი პირობები შეიძლება განხორციელდეს ელექტრონ-პოზიტრონის წყვილებისთვის მასიური ვარსკვლავების ცხელ ბირთვებში. ცხელი სამყაროს თეორიის თანახმად, სამყაროს გაფართოების ძალიან ადრეულ ეტაპებზე, ყველა სახის ნაწილაკ-ანტინაწილაკების წყვილი წონასწორობაში იყო მატერიასთან და გამოსხივებასთან. გრანდიოზული გაერთიანების მოდელების მიხედვით, C- და CP-ინვარიანტობის დარღვევის ეფექტებმა არაწონასწორობის პროცესებში ბარიონის რიცხვის შეუნარჩუნებლობით შეიძლება გამოიწვიოს ძალიან ადრეულ სამყაროში სამყაროს ბარიონის ასიმეტრიამდე, თუნდაც მკაცრი საწყისი პირობებში. ნაწილაკებისა და ანტინაწილაკების რაოდენობის თანასწორობა. ეს იძლევა ფიზიკურ დასაბუთებას სამყაროში ანტინაწილაკების ობიექტების არსებობის შესახებ დაკვირვების მონაცემების ნაკლებობას.

როდესაც ნაწილაკი თავის ანტინაწილაკს ეჯახება, მათ შეუძლიათ განადგურება.