V této úvodní kapitole se pokusíme nastínit některé metodologické aspekty stavby fyziky a jejího začlenění do kontextu ostatní přírodovědy a vědeckého poznání vůbec. Tyto metodologické poznámky mohou být zajímavé např. pro studenty a zájemce nefyzikálních profesí, kteří si chtějí udělat ucelený obraz o fyzikálních aspektech zkoumání přírody.
Při nízkých energiích antiprotonů nebo při jejich zastavení (viz níže) dochází zániku nukleonových
párů produkcí mezonů, kvant gama, popř. Vojtěch Ullmann: Jaderná radiační fyzika.10-27kg 1838,65 939,55MeV/c2 o
něco vyšší než protonu. Samotný proton tvoří jádro nejjednoduššího
prvku vodíku 1H1. Tyto pokusy o
pozorování rozpadu protonu provádějí hluboko pod zemí důvodu odstínění kosmického záření), kde jsou
umístěny velké nádrže vodou, opatřené mnoha fotonásobiči, které mohly zaregistrovat slabé záblesky
způsobené průchodem rychlých částic vzniklých jako produkty rozpadu protonu.htm (14 43) [15. Experimenty zatím dávají odhady τp>1030 let. 3,6GeV; pokud však tato interakce probíhá při ostřelování jádra, může být prahová
energie produkce antiprotonů nižší (kolem 3GeV). grandunifikační teorie připouštějí nestabilitu protonu, který měl rozpadat miony pozitrony na
jeden neutrální dva nabité piony [p+ (µ+ nebo e+) (πo nebo π++π-)] dobou života řádově τp≈1030-1033 roků.
http://astronuklfyzika.2008 12:13:46]
. Antineutron n'o neutrální částicí
jako neutron, něhož liší jen opačnou orientací magnetického momentu, poločas jeho rozpadu
ve vakuu stejný jako neutronu, rozpadá podle schématu n'o p'− antiproton,
pozitron neutrino. Proton
je stabilní částice (pomineme zde některé spekulace možném rozpadu protonu *).stol. n', dále pak reakcích antiprotonů n', n'
+ π−.10-27kg 1836,151 938,256MeV/c2. Počet protonů v
jádře (protonové číslo určuje zároveň počet elektronů obalu tudíž "velikost" atomu a
jeho chemické vlastnosti při slučování dalšími atomy. Nejobvyklejší způsob produkce antiprotonů reakcích
p resp. 1.1 "Atomy atomová jádra").
Neutron no
je elektricky neutrální, jeho klidová hmotnost 1,6748. stabilních atomových jádrech jsou neutrony stabilní, volný neutron (ve
vakuu) rozpadá poločasem cca 13minut β−-rozpadem ν'e proton, elektron
a antineutrino. Při
vysokých energiích zde mohou vznikat další těžké částice jako jsou hyperony, což bude zmíněno níže.
*) Tzv.2 "Radioaktivita").5 Elementární částice
Proton p+
nese kladný elementární elektrický náboj stejné absolutní velikosti jako elektron, jeho klidová
hmotnost 1,6726.h/4πmp tzv.
Při interakcích antinukleonů jsou nejdůležitěší interakce (p',p) antiprotonů protony.Chadwickem při ostřelování jader berylia částicemi
alfa (viz §1.
Antiprotony antineutrony pozemské přírodě nevyskytují, vznikají při interakci částic
vysokých energií zase pak zanikají interakcemi nukleony. Antineutrony vznikají podobných reakcích p
→ resp.
Antiproton p'− protonu liší jen svým záporným nábojem opačným směrem
magnetického momentu, vakuu rovněž stabilní částicí. Neutrony byly objeveny r.cz/JadRadFyzika5. jaderný magneton, který 1836-krát menší než Bohrův magneton (zjednodušeně to
můžeme představit tak, při stejném spinu náboji těžký proton "rotuje pomaleji", než lehký elektron). Vzhledem zákonu zachování
baryonového čísla mohou být antinukleony produkovány pouze párech společně s
nukleony.
Protony, jakožto jádra vodíku, byly objeveny při studiu elektrických výbojů plynech zhruba stejné době jako
elektrony (koncem 19. dochází reakci p'+p→n+n' ("výměna náboje").1932 J.
Tento rozpad byl způsoben přeměnou kvarku lepton prostřednictvím bosonu vzhledem obrovské hmotnosti
bosonu jeho pravděpodobnost nesmírně malá. Magnetický moment protonu je
e.10.).RNDr. Zánik párů
(p',p) silnou interakcí, při níž nejčastěji vznikají mezony (jen malém procentu mezony K);
nejmenší počet vzniklých mezonů vzhledem zákonu zachování hybnosti jsou mezony většinou
jich však vniká více, nejčastěji mezonů typická interakce tohoto druhu je: p'+p→2π++2π−+πο . Nejdokonalejším zařízením tohoto
druhu Superkamioka-NDE Japonsku, které sice nezaznamenalo žádný rozpad protonu, ale bylo velice úspěšné
při detekci spektrometrii neutrin (viz pasáž "Neutrina" §1. ,
přičemž prahová kinetická energie ostřelujícího protonu laboratorní terčíkové soustavě) činí asi
5,6GeV, resp
