Открытие позитрона

Открытие позитрона. Существование позитрона впервые было предсказано теоретически П. Дираком в 1928—1929 гг. В 1932 г. [c.73]

Очень интересна история открытия позитрона. В 1928 г. английский ученый Дирак получил релятивистское квантовомеханическое уравнение для электрона. Это уравнение позволило объяснить все основные свойства электрона, в том числе наличие у него спина и магнитного момента. Но самой замечательной особенностью уравнения Дирака оказалось то, что из него следовало существование двух областей значений энергии электрона [c.545]

После того как в космическом излучении были открыты позитроны, был сделан ряд попыток получить их в лабораторных условиях, используя процесс так называемого [c.52]

Так было введено понятие античастицы (Дирак, 1931 г.). Открытие позитрона имело фундаментальное значение оно блестяще подтвердило теорию Дирака, став первым наблюдением античастицы. В 1933 г. аннигиляция электрона и позитрона в два фотона впервые наблюдалась экспериментально. Подробнее об античастицах будет рассказано в 8.2. [c.29]

За открытие позитрона Андерсону в 1936 г. была присуждена Нобелевская премия. [c.29]

Открытие электрона Открытие атомного ядра Открытие космических лучей Открытие частиц высоких энергий и ливней частиц в космических лучах Открытие нейтрона Открытие позитрона Открытие мюона [c.267]

Открытие позитрона в космических лучах (Андерсон). [c.310]

В 1932 антиэлектроны были экспериментально обнаружены амер. физиком К. Андерсоном. Он фотографировал ливни, образованные космическими лучами в камере Вильсона, помещённой в магн. поле. Заряж. ч-ца движется в магн. поле по дуге окружности, причём ч-цы с зарядами разных знаков отклоняются полем в противоположные стороны. Наряду с хорошо известными тогда следами быстрых эл-нов Андерсон обнаружил на фотографиях совершенно такие же по внеш. виду следы положительно заряж. ч-ц той же массы. Эти ч-цы были названы позитронами. Открытие позитрона явилось блестящим подтверждением теории Дирака. С этого времени начались поиски других А. [c.31]

Последующее развитие науки показало, что при скоростях, близких к Скорости света, движение тел подчиняется законам механики теории относитель- ности, а движение микрочастиц (электроны, позитроны и др.) описывается законами квантовой механики. Однако эти открытия только уточнили область приложений классической механики и подтвердили достоверность ее законов для движений всех тел, отличных от микрочастиц, при скоростях, не близких к скорости света, т. е. для тех движений, которые имели и имеют огромное практическое значение в технике, небесной механике и ряде других областей естествознания. [c.6]

После открытия первой античастицы — позитрона — естественно возник вопрос о существовании античастиц и у других частиц. [c.336]

Первое затруднение. После экспериментального открытия нейтрона стало ясно, что атомные ядра построены из протонов и нейтронов и в состав ядер не входят ни электроны, ни позитроны. Ряд веских соображений приводит к заключению о том, что в ядре не могут содержаться электроны ( 21). Тогда возникает законный вопрос откуда же берутся электроны (позитроны), испускаемые при 3-распаде С решением этой трудности физика справилась довольно успешно еш,е в 30-х годах. [c.236]

Какие из частиц называть частицами, а какие — античастицами, до некоторой степени условно. В наше время электрон считается частицей, а позитрон — его античастицей. Но можно было бы сделать наоборот позитрон принять за частицу, а электрон — за античастицу от этого ничего не изменилось бы. Однако исторически первыми были открыты электроны, протоны, нейтроны и лишь позднее были открыты частицы (е , р, п,. . . ), получившие название античастиц. Античастица обозначается тем же символом, что и частица, но над символом ставится знак тильда ( ). Разделение всех известных элементарных частиц на частицы и античастицы в настоящее время признается одной из общих закономерностей природы. [c.349]

Об открытии н свойствах позитрона см. 75. [c.139]

Историю открытия элементарных частиц и изучения их свойств можно разбить на два этапа. На первом этапе, окончившемся в 1932 г., были открыты шесть элементарных частиц фотон, электрон, протон, нейтрон, позитрон и нейтрино. История открытия и свойства этих частиц будут кратко охарактеризованы в 75. [c.542]

Очевидно, что, кроме описанного процесса образования пары электронов с противоположными зарядами должен существовать и обратный процесс перехода электрона из области положительных энергий на свободный уровень в области отрицательных энергий. В этом процессе, названном аннигиляцией, одновременно исчезают обычный электрон и дырка , что в соответствии с законами сохранения энергии и импульса должно сопровождаться переходом энергии покоя обоих электронов в энергию излучения двух Y-квантов. Разумеется, термин аннигиляция (в переводе означает уничтожение ) нельзя понимать в буквальном смысле слова, так как никакого уничтожения материи и энергии не происходит, а имеет место превращение одних частиц (е+ и е-) в другие (у-кванты) и переход энергии из одной формы в другую. Открытие в 1932 г. Андерсоном позитрона в составе космических лучей блестяще подтвердило взгляды Дирака. Электрон и позитрон были названы соответственно частицей и античастицей. [c.546]

Начнем с закона сохранения барионного заряда. Как нам известно (см. т. I, 29), закон сохранения барионного заряда проявляется в том, что в процессе всех ядерных реакций обычного типа число нуклонов остается неизменным. Например, в первой реакции, открытой в 1919 г. Резерфордом ( N + jHe gO-(-- - Н), число нуклонов до и после реакции равно 18. Аналогичным образом дело обстоит в других реакциях, а также при а-и 3-распадах. Этот результат может быть сформулирован в виде закона сохранения барионного заряда В, если считать, чта барионный заряд для нуклонов равен единице, а для электрона, позитрона, нейтрино и -кванта — нулю. [c.136]

Отрицательные значения полной энергии электрона с первого взгляда представляются не имеющими физического смысла. Однако более глубокий анализ показал физическую содержательность этого понятия и привел к открытию античастицы для электрона, названной позитроном. [c.392]

Термин элементарная частица в момент его появления отражал всегда существовавшую в науке тенденцию стараться усмотреть во многих и разных физических явлениях действие небольшого числа неких элементарных сущностей. И действительно, в двадцатые годы физикам казалось, что весь мир состоит из элементарных частиц трех сортов — электронов, протонов и квантов электромагнитного излучения. В тридцатые годы число элементарных частиц увеличилось, но не намного. Появились нейтрон, позитрон, мюон, нейтрино. Тогда открытие каждой новой частицы воспринималось физиками как большое праздничное событие. В конце сороковых годов, к удовлетворению теоретиков, были открыты предсказанные ими пионы. Но уже в пятидесятые годы было открыто около десятка новых, так называемых странных частиц, существование которых оказалось для теоретиков полнейшей неожиданностью. В шестидесятые годы рост числа вновь открываемых частиц принял угрожающие размеры. [c.276]

Драматична история открытия позитрона и его аннигиляции. Началась с того, что Дирак в 1928 г. предложил для описания движения релятивистского квантового электрона замечательное уравнение, которое удивительно хорошо без всяких эмпирических констант описывало все известные тогда тонкие детали спектра атома водорода. Вскоре, однако, было подмечено, что уравнение Дирака имеет лишние решения, соответствующие отрицательным массам и энергиям электрона. Существование же отрицательных масс явно невозможно, так как в этом случае частица двигалась бы против силы и, например, диполь из двух частиц с разными по знаку массами саморазгонялся бы. Эти лишние решения не удавалось Очеркнуть, не портя уравнения и ряда проверенных на опыте выводов из него. Тогда Дирак в 1930 г. выдвинул идею, потрясшую его современников. Он воспользовался принципом Паули и принял, что вакуум — это такое состояние, в котором заполнены все состояния электрона с отрицательной энергией. В этом случае переход электрона в состояние с отрицательной энергией невозможен. Если же вырвать вакуумный электрон из состояния с отрицательной энергией, то образуется электрон с положительной энергией и дырка на бесконечном фоне заполненных состояний. Можно показать, что такая дырка будет вести себя как частица с положительной массой (энергией) и с положительным зарядом. Дирак поначалу отождествил эту дырку с протоном. Но ему вскоре указали, что, во-первых, масса дырки должна быть строго равной массе электрона, а, во-вторых, дырка будет аннигилировать при столкновении с электроном. Тогда Дирак объявил, что предсказываемая им дырка представляет собой новую еще не открытую элементарную частицу. В эпоху, когда элементарных частиц было известно всего три, такое предсказание было столь смелым, что в него не поверили даже авторы монографий того времени, посвященных уравнению Дирака. Но вскоре (С. Д. Андерсон, 1932) позитрон был открыт в космических лучах, [c.338]

С др. стороны, К Л незаменил1ы в качестве естеств. источника частиц высокой энергии нри изучении >ле-ментарнон структуры вещества и взаимодействий между элементарными частицами. Исследования такого рода относятся к ядерно-физическому аспек-т у КЛ. Именно детальное изучение зарядов и масс вторичных КЛ привело к открытию позитронов (1932), мюонов (1937), л- и К-мезонов (1947), а также А -, --гиперонов. Исследования КЛ в ядерно-фиа. аспекте продолжаются в основном с целью определения характеристик элементарного акта ядерного взаимодействия при энергиях эВ кроме того, они дают информацию об интенсивности, спектре и анизотропии частиц при —10 эВ, что очень важно для поиска источников КЛ и механизмов их ускорогия. КЛ ещё долго будут оставаться уникальным источником частиц сверхвысоких энергий, т. к. на самых мощных совр. ускорителях макс. достигнутая энергия пока не превышает 10 эВ, [c.471]

За годы, прошедшие после открытия позитрона, аппарат КЭД был усовершенствован введением техники перенормировки, позволившей учитывать в теории более высокие порядки, и- предссазания КЭД подверглись сравнению с экспериментом со всё возрастающей точностью. Во всех случаях расхождений обнаружено не было. В частности, С рекордной точностью были рассчитаны и измерены т. н. лэмбовский сдвиг уровней в атоме водорода и маги, момент Э. С учётом высших поправок теории магн. момент Э. ц,= 1,00116 Ив- [c.545]

После открытия позитрона, подтвердившего теорию Дирака, возник вопрос, применима ли эта теория к барионам, а значит, существуют ли антибарионы Теория отвечала на этот вопрос положительно, однако поиски антипротонов в космических лучах пе привели к успеху, более того, была установлена барионная асимметрия Вселенной. Так существуют ли антипротоны и другие антибарионы Это был вопрос принципиальный. [c.65]

На начальном этапе развития физики элементарных частиц, когда еще не было ускорителей, все сведения о свойствах элементарных частиц получали в процессе исследования космических лучей. В результате их исследований были впервые открыты позитрон ( 100), мюоны ( 104), тс-мезоны ( ПО), АГ-мезоны ( 114), Л-гиперон ( 115), а мйогие другие частицы (например, л°-мезон и антипротон), первоначально открытые на ускорителе, были впоследствии обнаружены и в составе космических лучей. В настоящее время первенствующая роль в изучении свойств элементарных частиц перешла к ускорителям, однако космические лучи до сих пор являются единственным источником частиц сверхвысоких (до 10 ° эВ) энергий. Ниже будет дано очень краткое описание свойств космических лучей. [c.135]

В 1937 г. К. Андерсон и С. Неддермейер открыли в составе космических лучей 1-частицы ( л , с массой около 200 электронных масс, эти частицы были названы мю-мезонами. Сразу же была обнаружена нестабильность fi-частиц, время их жизни составляет 2,2-UF сек. Несколькими годами раньше (1933) было открыто явление превращения жесткого гамма-кванта в пару электрон—позитрон ( рождение пар ) и обратное явление превращения пары электрон—позитрон в жесткие гамма-кванты ( исчезновение пар ). В этих явлениях физика встретилась с новой очень важной проблемой— с проблемой взаимопревращаемости элементарных частиц. [c.12]

Кроме открытия нейтрона и позитрона 1932 г. был ознаменован еще одним важным достижением. Кокрофт и Уолтон построили установку для искусственного ускорения протонов и впервые наблюдали расщепление ядер лития под действием ускоренных частиц. С этого времени в руках физиков появилось мощное средство преобразования атомного ядра. Дальнейшее развитие ускорительной техники позволило ускорять электроны, дейтоны, а-частицы, а в последнее время и ионы более тяжелых элементов, таких, как азот, кислород, неон. Кроме того, во вторичных процессах с помощью ускорителей могут быть получены также быстрые нейтроны и уквангы высокой энергии. [c.22]

Третий электронно-адронный процесс (7.140) выдвинулся на ключевую роль в физике элементарных частиц с конца 1974 г. Именно на встречных электронно-позитронных пучках была открыта и исследована система уровней шармония (см. п. 5). Основной вклад в процессы (7.140) вносит диаграмма рис. 7.62. Из этой диаграммы следует, что фактическим объектом изучения является процесс превращения виртуального [c.390]

После открытия строения атома и других физических явлений энергетизм было быстро пошел на убыль, но с установлением Эйнштейном связи между энергией и массой Е — тс поднялась новая его волна — неоэнергетизм во главе с другим Нобелевским лауреатом Вернером Гейзенбергом. Из основных форм энергии, — заявил он, — три формы отличаются особенной устойчивость[о электрон, протон и нейтрон. Материя... состоит из этих форм энергии, к чему всегда следует добавлять энергию двин ення . На самом деле ничего не изменилось в материальном мире с выводом этой зависимости — как и раньше одни виды материи и формы движения превращаются в другие, но помимо массы покоя то появилось представление о динамической массе mg и переходе их друг в друга, ибо m=mo-fmg. Так, при слиянии вещественных частиц электрона и позитрона общей массой 2шо образуются частицы электромагнитного поля — фотоАЫ общей массой Emg, но Lmo— Zirig. [c.130]

Роль электронов в металлах как фактора, определяющего их прочность и пластичность, подчеркивалась Я. И. Френкелем еще в ранних работах [1] на основе пористой электронной модели. Современные представления о реальной прочности металлов, учитывающие, с одной стороны, кооперативный характер процессов перемещения атомов при деформации, а с другой — локальный характер разрушения, не отрицают роли электронного фактора. Так, справедливо считается, что наблюдаемые различия прочностных характеристик кристаллов определяются их электронной структурой, а роль дефектов упаковки в механизме деформации и разрушения металлов и качественная связь энергии дефектов упаковки с характеристиками электронной структуры [2] общепринятые. Для дальнейшего развития этих представлений стала очевидной необходимость установления закономерностей взаимосвязи процессов деформации и разрушения с электронными свойствами самих дефектов, ответственных за прочностные свойства металлов [.3]. Со времени открытия явления взаимодействия позитронов с дефектами кристаллической решетки [4] стало понятным, что метод позитронной аннигиляции является уникальным для получения информации об электронной структуре дефектов [5]. В основе этой возможности лежит тот факт, что при наличии в кристал.те дефектов с концентрацией 10 все термализованные позитроны захватываются ими и аннигиляция с электронами в дефектах дает информацию об их электронной структуре. Если концентрация дефектов недостаточна, то в позитронную аннигиляцию будут вносить вклад как совершенные, так и дефектные области кристалла. Следовательно, использование метода электронно-позитронной аннигиляции для анализа структурного состояния в области дефектов, образующих- [c.139]

Существование А. было предсказано II. А. М. Дираком (Р. А. М. Dira ). Полученное им в 1928 квантовое релятивистское ур-нпе движения электрона (см. Дирака уравнение) с необходимостью содержало ревгения с отрицат. энергиями. В дальнейшем было показано, что исчезновение электрона с отрицат. энергией следует интерпретировать как возникновение частицы (той же массы) с положит, энергие и с положит. э.пектрич. зарядом, т. е. А. по отношению к электрону. Эта частица — позитрон — открыта в 1932. [c.118]

ВИЛЬСОНА КАМЕРА — трековый детектор частиц. Создан Ч. Вильсоном в 1912 [1]. С помощью В. к. сделан ряд открытий в ядерной физике, физике элементарных частиц. Наиб, впечатляющие из них связаны с исследованиями космических лучей, открытие и1ироких атм. ливней (1929, [2]), позитрона (1932, [Я]), обнаружение следов мюоное [4 , открытие странных частиц [c.278]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...