Antiprotón

El antiprotón (pronunciado p-baer) es la antipartícula del protón. Los antiprotones son estables, pero son típicamente efímeros ya que cualquier colisión con un protón hará que ambas partículas se aniquilen en un estallido de la energía.

La existencia del antiprotón con 1 carga eléctrica, enfrente de la +1 carga eléctrica del protón, fue predita por Paul Dirac en su conferencia del Premio Nobel de 1933. Dirac recibió el Premio Nobel por su publicación de 1928 anterior de su Ecuación de Dirac que predijo la existencia de soluciones positivas y negativas de la Ecuación de la energía de Einstein y la existencia del positrón, el análogo del antiasunto al electrón, con precio positivo y vuelta de enfrente.

El antiprotón fue experimentalmente confirmado en 1955 por la universidad de California, los físicos de Berkeley Emilio Segrè y Owen Chamberlain, por el cual les concedieron el Premio Nobel de 1959 en la Física. Un antiprotón consiste en dos anticuark y un abajo anticuark . Las propiedades del antiprotón que se han medido todo el partido las propiedades correspondientes del protón, a excepción del hecho que el antiprotón tiene la carga eléctrica de enfrente y momento magnético que el protón. La pregunta de cómo el asunto es diferente del antiasunto permanece un problema abierto, a fin de explicar cómo nuestro universo sobrevivió el Big Bang y por qué tan poco antiasunto existe hoy.

Acontecimiento en naturaleza

Los antiprotones han sido descubiertos en rayos cósmicos durante más de 25 años, primero por experimentos llevados por el globo y más recientemente por detectores basados en el satélite. El cuadro estándar para su presencia en rayos cósmicos es que se producen en colisiones de protones del rayo cósmicos con núcleos en el medio interestelar, vía la reacción, donde A representa un núcleo:

+ UN → + ++ UN

Los antiprotones secundarios entonces se propagan a través de la galaxia, encajonada por los campos magnéticos galácticos. Su espectro de la energía es modificado por colisiones con otros átomos en el medio interestelar, y los antiprotones también se pueden perder "filtrándose" de la galaxia.

El antiprotón el espectro de la energía del rayo cósmico se mide ahora de fuentes fidedignas y es consecuente con este cuadro estándar de la producción del antiprotón por colisiones del rayo cósmicas. Esto pone límites superiores en el número de antiprotones que se podrían producir de modos exóticos, tal como de la aniquilación de partículas de la materia oscura supersimétricas en la galaxia o de la evaporación de agujeros negros primordiales. Esto también proporciona un límite más bajo en la vida del antiprotón de aproximadamente 1-10 millones de años. Ya que el tiempo de almacenaje galáctico de antiprotones es aproximadamente 10 millones de años, una vida del decaimiento intrínseca modificaría el tiempo de la residencia galáctico y deformaría el espectro de antiprotones del rayo cósmicos. Esto es considerablemente más riguroso que las mejores medidas de laboratorio de la vida del antiprotón:

La magnitud de propiedades del antiprotón es predita por la simetría CPT para exactamente relacionarse con aquellos del protón. En particular, la simetría de CPT predice la masa y la vida del antiprotón para ser lo mismo como aquellos del protón y la carga eléctrica y el momento magnético del antiprotón para ser de enfrente en el signo e igual en la magnitud a aquellos del protón. La simetría de CPT es una consecuencia básica de la teoría del campo cuántica y ningunas violaciones de ello se han descubierto alguna vez.

Lista de antiprotón reciente experimentos de descubrimiento del rayo cósmicos

Experimentos modernos y aplicaciones

Los antiprotones rutinariamente se producen en Fermilab para operaciones de la física collider en Tevatron, donde se chocan con protones. El uso de antiprotones tiene una energía media más alta en cuenta de colisiones entre cuarkes y anticuarkes que sería posible en colisiones del protón del protón. Esto es porque los cuarkes de la valencia en el protón y los anticuarkes de la valencia en el antiprotón, tienden a llevar la fracción más grande del protón o el ímpetu del antiprotón.

Su formación requiere la energía equivalente a una temperatura de 10 billones de K (10 K) y esto no tiende a pasar naturalmente. Sin embargo, en CERN, los protones se aceleran en el Sincrotrón del Protón a una energía de 26 GeV, y luego se rompen en una vara iridium. Los protones saltan de los núcleos iridium con bastante energía para el asunto para crearse. Una variedad de partículas y antipartículas se forma, y los antiprotones se separan de la utilización de imanes en el vacío.

En el julio de 2011, el experimento de ASACUSA en CERN determinó la masa del antiprotón para ser tiempos más masivos que un electrón. Esto es lo mismo como la masa de un protón, dentro del nivel de certeza del experimento.

Se ha mostrado que dentro de experimentos de laboratorio los antiprotones tienen el potencial para tratar ciertos cánceres, en un método similar actualmente usado para el ión (protón) terapia. La diferencia primaria entre terapia del antiprotón y terapia del protón es que siguiendo la deposición de la energía del ión el antiprotón aniquila el depósito de la energía adicional en la región cancerosa.

Véase también

((vi:Anti nutron))



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