為什麼粒子與反粒子碰到一起會消失殆盡?


粒子物理學有一個很重要的特點:一切可以發生的反應,都會發生(當然有一個發生的概率問題,就是別的答主提到的反應截面)。

所謂可以發生的,就是所有滿足理論對稱性(守恆律)的反應。這裡就包括動量守恆,角動量守恆,電荷守恆,強荷/弱荷守恆(非阿貝爾規範荷嚴格來說稱為群表示),一定情況下還有C(電荷共軛)P(宇稱)T(時間反演)B(重子數)L(輕子數)等等各式各樣的對稱性(守恆律)。

一切不可以發生的,一定是違反了理論的某個對稱性。如果一個以為可以發生的事情卻沒有發生,就預示著一個新的以前沒有發現的對稱性。

而正反粒子湮滅,是一個按定義就必須滿足所有對稱性的一個過程,所以它必然可以發生。


不請自來

粒子與反粒子碰撞變成能量,比如電子與正電子碰撞變成兩個光子。這肯定是滿足守恆律的。

其實最初提出反粒子概念的人是狄拉克。他天才性的實現了相對論和量子論的部分統一。但在狄拉克的方程里預言了負能態的存在,這是不可能的,因為如果存在負能態的話,處於基態的粒子就有躍遷到能量更低的負能態的趨勢,同時放出能量。但現實並不是如此。所以狄拉克認為,所有的負能態都被粒子所佔據,這樣由於泡利不相容原理,基態粒子就不會向負能態跌落。這樣的充滿所有負能態的粒子的海洋被稱為狄拉克海。

如果狄拉克海中的粒子(比如電子)由於某種原因被激發到正能態上,那麼狄拉克海中就會出現一個負能態的空洞。這個空洞就是電子的反粒子,它具有和電子相反的性質,比如電性,自旋等。如果這時有一個電子和這個空洞相碰撞,那麼電子將會跌落到負能態彌補這個空洞,同時釋放能量。

狄拉克的解釋好像是最初的對於反粒子的預言和詮釋。現代的解釋已經比狄拉克的解釋更準確合理。標準模型的解釋也早已取代了狄拉克海。但不妨礙我們對這種湮滅過程的淺顯理解。


正因為發生湮滅,才叫粒子與反粒子。

至於為什麼會有「湮滅」,就像是問「為什麼會有引力」,為什麼會有「電磁力」一樣,目前還是無解的問題。

或許有一天我們解鎖了粒子的所有結構,我們會發現,具有相反結構的粒子才會發生湮滅。


直觀點 正負電荷 碰到一起


據我了解, 正反栗子對撞只有一定的概率湮滅然後生產其他栗子, 過程中有些量是守恆的. 概率取決於耦合常數等物理量.


粒子和反粒子相遇並沒有消失啊,而是成為了光子,光子依然是物質。如果稱之為消失殆盡,呢么我們應該理解為什麼都沒有了哦。


本質上這是一個幾何問題


應為湮滅的反應截面足夠大,湮滅過程就會發生得足夠快。但其實還真不一定。比如加入能把正反中微子放一起,應該能相安無事良久,因為弱作用反應截面很小。


一加負一等於零,左轉一圈右轉一圈等於沒轉。不知道說的夠明白不,反正所謂反粒子就是與所對應的粒子在質量、自旋、平均壽命和磁矩大小都相同的粒子,如果帶電,兩者所帶電量相等而符號相反。磁矩和自旋的取向關係也相反。反粒子與所對應的粒子相遇就發生湮滅而轉變為別的粒子。


俺覺得不是消失殆盡了,只是能量換了一種存在形式,這揍是能量瘦恆


當然不是嘍~~~因為有的粒子的反粒子就是它本身~~~


在量子場論里,粒子不是最基本的對象,粒子是場的激發態。而正反粒子的泯滅是粒子場與電磁場的相互作用,

[公式]

導致粒子場從激發態回到基態,而電磁場被激發了。


為什麼坦克與反坦克導彈撞在一起會消失殆盡~


沒有消失殆盡呀,只是變成了新的粒子而已。

比如正負電子可以湮滅成光子,也可以湮滅成正負夸克對,還可以湮滅成Z玻色子以及許多其它可能。

永遠也不會出現正反粒子碰到一起消失殆盡的情況。


正反粒子,僅僅是電場的自由度內外的方向相反,類似於把左手手套內外翻過來變成右手,其他自由度完全相同。正反粒子相遇就會發生湮滅,轉化為光子對,是一種電磁中和反應。這至少說明了兩個問題,一個是基本粒子還有更深層次的結構,電荷及電場是一個自由度;另一個問題是,正反粒子湮滅為光子對及其反過程,強烈說明實物粒子並不比光子光波或電磁波多什麼,僅僅是電磁弦的構型不同。這應該是大統一的線索。


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