АННИГИЛЯ́ЦИЯ И РОЖДЕ́НИЕ

АННИГИЛЯ́ЦИЯ И РОЖДЕ́НИЕ пар час­ти­ца–ан­ти­час­ти­ца. Тер­мин «ан­ни­ги­ля­ция» (но­во­лат. an­ni­hi­la­tio – унич­то­жение, от лат. an­ni­hilo – унич­то­жать) при­нят для на­име­но­ва­ния про­цес­са, в ко­то­ром час­ти­ца и со­от­вет­ст­вую­щая ей ан­ти­час­ти­ца пре­вра­ща­ют­ся в из­лу­че­ние (фо­то­ны) или др. час­ти­цы – кван­ты фи­зич. по­ля иной при­ро­ды (см. По­ля фи­зи­че­ские). Ро­ж­де­ние па­ры – об­рат­ный про­цесс, при ко­то­ром в ре­зуль­та­те взаи­мо­дей­ст­вия кван­тов элек­тро­маг­нит­но­го или др. по­лей воз­ни­ка­ет па­ра час­ти­ца–ан­ти­час­ти­ца. Напр., при со­уда­ре­нии элек­тро­на и его ан­ти­час­ти­цы – по­зи­тро­на – оба они мо­гут ис­чез­нуть, об­ра­зо­вав два фо­то­на (гам­ма-кван­та); столк­но­ве­ние про­то­на и ан­ти­про­то­на мо­жет при­вес­ти к их взаи­мо­унич­то­же­нию, ко­то­рое со­про­во­ж­да­ет­ся ро­ж­де­ни­ем неск. го­раз­до бо­лее лёг­ких час­тиц (кван­тов пи-ме­зон­но­го или др. по­лей). При столк­но­ве­нии двух гам­ма-кван­тов боль­шой энер­гии воз­мож­но ро­ж­де­ние па­ры час­ти­ца–ан­ти­час­ти­ца, сум­мар­ный элек­трич. за­ряд ко­то­рой ра­вен ну­лю. Т. о., речь идёт не об унич­то­же­нии или са­мо­про­из­воль­ном воз­ник­но­ве­нии ма­те­рии, а лишь о взаи­мо­пре­вра­ще­ни­ях час­тиц разл. при­ро­ды. Эти взаи­мо­пре­вра­ще­ния под­чи­ня­ют­ся фун­дам. за­ко­нам со­хра­не­ния энер­гии и им­пуль­са, мо­мен­та ко­ли­че­ст­ва дви­же­ния, элек­трич. за­ря­да, чис­ла леп­то­нов оп­ре­де­лён­но­го сор­та и др. (см. Со­хра­не­ния за­ко­ны).

Воз­мож­ность А. и р. п. р. как и са­мо су­ще­ст­во­ва­ние ан­ти­час­тиц, пред­ска­за­ны в 1930 П. Ди­ра­ком: они вы­те­ка­ли из раз­ви­той им тео­рии элек­тро­на. В 1933 И. и Ф. Жо­лио-Кю­ри с по­мо­щью ка­ме­ры Виль­со­на, по­ме­щён­ной в маг­нит­ное по­ле, на­блю­да­ли ро­ж­де­ние элек­трон-по­зи­трон­ных пар гам­ма-кван­та­ми от ра­дио­ак­тив­но­го ис­точ­ни­ка. В том же го­ду бы­ли на­дёж­но за­ре­ги­ст­ри­ро­ва­ны слу­чаи ан­ни­ги­ля­ции пар элек­трон–по­зи­трон.

На ус­ко­ри­те­лях со встреч­ны­ми элек­трон-по­зи­трон­ны­ми пуч­ка­ми вы­со­кой энер­гии (боль­ше 1 ГэВ) на­блю­да­ют­ся про­цес­сы пре­вра­ще­ния элек­трон-по­зи­трон­ных пар в па­ры мю­он–ан­ти­мю­он или ад­ро­ны; пер­вый про­цесс был пред­ска­зан кван­то­вой элек­тро­ди­на­ми­кой и еди­ной тео­ри­ей элек­тро­сла­бых взаи­мо­дей­ст­вий; вто­рой со­гла­су­ет­ся с тео­ри­ей кварк-глю­он­ной струк­ту­ры ад­ро­нов.