Como Pair Produção e Par Annihilation Definir partículas de luz
Ao observar tanto a produção de pares e um par de aniquilação, os físicos do século 20 foram capazes de provar que a luz tem as características de uma partícula. Este processo de descoberta teve início em 1928, quando o físico Paul Dirac postulada a existência de um anti-electrão carregado positivamente, o pósitron. Ele fez isso tomando o campo recém-evolutiva da física quântica para um novo território, combinando relatividade com a mecânica quântica para criar mecânica quântica relativística - e que foi a teoria de que o previsto, através de um intercâmbio mais / menos-sign - a existência do pósitron.
Era uma previsão ousada - uma anti-partícula do elétron? Mas apenas quatro anos mais tarde, os físicos realmente viu o pósitron. alta potência física de partículas elementares de hoje tem todos os tipos de synchrotrons e outros aceleradores de partículas para criar todas as partículas elementares que necessitam, mas no início do século 20, este não foi sempre assim.
Naqueles dias, os físicos invocados raios cósmicos - essas partículas e fótons de alta potência (chamados raios gama) que atingem a Terra do espaço - como sua fonte de partículas de alta energia. Eles usaram cloud-câmaras, que foram preenchidos com vapor de gelo seco, para ver as trilhas tais partículas deixadas. Eles colocaram suas câmaras em campos magnéticos para ser capaz de medir a dinâmica das partículas como eles se curvaram nesses campos.
Em 1932, um físico notado um evento surpreendente. Um par de partículas, de carga oposta (que pode ser determinada a partir da forma como eles curvos no campo magnético) apareceu, aparentemente nenhum lugar. Sem fuga de partículas conduziu à origem das duas partículas que apareceram. Aquilo foi par-produção - a conversão de um fóton de alta potência em um elétron e um pósitron, o que pode acontecer quando o fóton passa perto de um núcleo atómico pesado.
Então, experimentalmente, os físicos já tinha visto um fóton se transformando em um par de partículas. Uau. Como se todo mundo precisava de mais provas da natureza das partículas de luz. Mais tarde, os pesquisadores também viu par aniquilação: A conversão de um elétron e um pósitron em pura luz.
produção de pares e aniquilação acabou por ser governada pela teoria recentemente introduzido da relatividade de Einstein - em particular, a sua fórmula mais famosa, E = mc2, o que dá a energia equivalente pura de massa. Neste ponto, houve uma grande quantidade de provas dos aspectos de partículas do tipo de luz.