No ser un físico, pero el gusto de seguir con la noticia que he leído que las nuevas partículas se descubrió que son sus propias antipartículas. Puedo ver que, tal vez, podemos descubrir una partícula que tiene un efecto anti partículas, como en el caso de los electrones y cuando entran en contacto de obtener toda la energía de la "reacción". Creo que se llaman positrones , siendo el anti partículas a la de los electrones. Pero, ¿cómo puede CUALQUIER partícula ser su propia antipartícula, si ese era el caso de no aniquilarse los unos a los otros y nunca siquiera saben que jamás haya existido, ya que en cuanto se está en proceso de ser creado, y es su propia antipartícula se iría a la no existencia tan rápido como vino a la existencia y nunca se sabe que las partículas fue de que era su propia antipartícula.
Respuestas
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Sólo porque dos partículas son antipartículas de los unos a los otros no quiere decir que tengan que aniquilar. Por ejemplo, un electrón y un positrón puede formar un átomo llamado positronium sin inmediatamente aniquilador. Eso es porque en el fin de colisionan, se necesita tener la combinación correcta de los impulsos y la posición.
Entonces, ¿qué hace que una partícula de una antipartícula? Una antipartícula es simplemente una partícula con las mismas propiedades pero algunos de sus números cuánticos son opuestas a su normal de partículas equivalentes. Por ejemplo, un electrón tiene una masa de $511~\mathrm{keV}/\mathrm{c}^2$, una vuelta de $1/2~\hbar$, y un cargo de $-\mathrm{e}$, mientras que el positrón tiene la misma masa y vuelta, pero de un cargo de $+\mathrm{e}$.
¿Cómo puede una partícula ser su propia antipartícula? Simple, todos los números cuánticos que cambiar de partículas a la antipartícula son 0. El ejemplo que sería más familiarizados es el fotón. Los fotones son masa, tiene una tirada de $1~\hbar$, pero los cargos de $0$. Si has intentado crear un anti-fotón, que sólo sería un fotón.
Así que ¿por qué no las partículas que son sus propias antipartículas caries automáticamente? Porque para que una partícula-antipartícula par de aniquilar, se necesitan dos partículas. Si sólo una partícula es creada, no puede aniquilarse a sí misma.
Ahora, usted ha hablado de "nuevos objetos" que son su propia antipartícula. Cualquier nueva partículas de ser descubierto ahora no son partículas elementales como los electrones o los fotones (a menos que usted está hablando sobre el Higgs, en el que caso de que usted es un par de años atrás), que están compuestos de partículas, compuesto de combinaciones de partículas fundamentales. Los mejores ejemplos de tales partículas son el neutrón y el protón. Ellos son parte de una clase de partículas llamado bariones, que se compone de tres quarks. Hay otra clase de partículas, llamadas mesones, que se compone de un quark y un antiquark. El quark y antiquark que conforman un mesón no tienen que ser del mismo tipo (por ejemplo, el $\pi^+$ meson se compone de un quark y un antiquark), así que no aniquilarse los unos a los otros. Pero algunos de los mesones son (por ejemplo, el $\pi^0$ meson es una mezcla de antiup quarks y antidown quarks). Como el positronium ejemplo anterior, no aniquilarse los unos a los otros porque están en un estado limitado que prescriban los tipos específicos de interacciones para aniquilar.
Editar:
Después de buscar, he identificado la nueva partícula que estaban hablando (comunicado de prensa, la Ciencia papel, arXiv).
Lo que ocurre aquí es un fenómeno completamente diferente. En física de la materia condensada, que el estudio de una variedad de materiales. Cuando el estudio de los materiales, que se mira en las excitaciones que se comportan como otros objetos de la física. He visto la materia condensada de los sistemas de recrear los agujeros negros, crear los monopolos magnéticos, y que imitan a las partículas subatómicas. Cuando estas excitaciones imitar partículas, están llamados quasiparticles.
Entre los materiales superconductores y los aislantes topológicos. Un superconductor es un material que no tiene absolutamente ninguna resistencia eléctrica. Un aislante topológico es un material que es un aislante en su volumen y un director de orquesta en su superficie (para materiales 3D) o un aislante en su superficie y director de orquesta en uno de sus bordes (para materiales 2D). Lo que hice fue coger una hoja de superconductor y una hoja de aislante topológico, modificado el aislante topológico un poco por lo que mostraron algunos efectos magnéticos y, a continuación, intercala los dos juntos. Esto creó un sistema donde quasiparticles movido a lo largo de los bordes de una forma que simulaba fermiones. Estos fermiones fueron sus propias antipartículas.
La carga de la conjugación del operador " $C$ se define de manera que se convierte partículas elementales en sus antipartículas, así que la carga de la conjugación del operador que actúe en un estado que represente un electrón dar un estado que represente un positrón: $$ C |e^-\rangle = |e^+\rangle \;, $$ y el operador que actúa sobre un anti-quark extraño dar un quark extraño $$ C |\bar{s}\rangle = |s\rangle \;, $$ y así sucesivamente.
Pero no todas las partículas elementales: el protón, por ejemplo, tiene una cenefa de dos quarks y un quark $| p \rangle = | uud \rangle$. 1
¿Qué hace cargo de la conjugación hacer a un objeto como ese? Cambia todas las partículas elementales que componen el compuesto de partículas a sus propiedades anti-partículas.
Ahora, considere el grupo de partículas conocido como 'mesones'. Ellos tienen una cenefa estructura que consta de un quark y un anti-quark. Por ejemplo, un pion positivo es $$ |\pi^+\rangle = | u\bar{d} \rangle \;, $$ y el cargo de la conjugación del operador que actúa sobre uno dar \begin{align} C|\pi^+\rangle &= C| u\bar{d} \rangle\\ &= | \bar{u}d \rangle\\ &= |\pi^-\rangle \;, \end{align} un pion negativo.
Por último, hay algunos mesón de valencia que el contenido se compone de un quark y un anti-quark de la misma especie. Algo como $|\pi_u^0 \rangle = | u \bar{u} \rangle$.2 Cuando nos vamos a cargo de la conjugación del acto en que recibimos \begin{align} C|\pi_u^0\rangle &= C| u\bar{u} \rangle\\ &= | \bar{u}u \rangle\\ &= |\pi_u^0\rangle \;, \end{align} debido a que el orden de los quark etiquetas no importa aquí. Vemos que el anti-partícula de la $\pi_u^0$ es el mismo que el original de la partícula.
1 voy a tenazmente ignorar el quark-gluon mar en esta discusión.
2 Debido a la casi correcta simetría conocido como iso-spin de un real neutral pion es en realidad $$ | \pi^0 \rangle = \frac{1}{\sqrt{2}}\left( | u \bar{u} \rangle - | d \bar{d} \rangle\right) \;,$$ pero esta complicación no afecta a la discusión o a la conclusión de que no sea hacer que las matemáticas más tiempo para escribir.
