Positroni on elektronin antihiukkanen

Katoavatko elektroni ja positroni kokonaan, kun ne törmäävät toisiinsa?

tiistai 1. syyskuuta 2009

Positronilla ja elektronilla on täsmälleen sama massa, mutta niiden sähkövaraukset ovat juuri päinvastaiset. Jos ne törmäävät sopivissa oloissa toisiinsa, ne katoavat, sillä niiden vastakkaiset sähkövaraukset kumoavat toisensa. Termo- dynamiikan perussääntöjen mukaan energia ei voi kuitenkaan hävitä, vaan se voi vain muuttaa muotoaan. Tässä tapauksessa alkeishiukkasten energia muuttuu 511 kiloelektronivoltin gammasäteiksi. Kumpikin niistä säteilee fotonina eli valohiukkasena omaan suuntaansa. Elektronit ja positronit ovat toistensa antihiukkasia. Siksi positroneja kutsutaan myös antielektroneiksi. Teoriassa kaikilla hiukkasilla on antihiukkasvastine. Monet niistä tunnetaan jo, mm. protonit ja antiprotonit. Antielektronien olemassaolon ennusti puhtaasti teoreettisin perustein brittiläinen fyysikko Paul Dirac jo 1920-luvun lopussa suhteellisuus- ja kvanttiteorian pohjalta. Pari vuotta myöhemmin yhdysvaltalainen Carl Anderson pystyi kokeillaan todistamaan Diracin teorian. Anderson löysi positronin ns. sumukammion avulla. Siinä oli jälki, joka oli samanlainen kuin elektronin jättämä, mutta sen kaartuminen osoitti hiukkasen olleen varaukseltaan positiivinen. Vaikka antimaterian olemassaoloa pidetään tosiasiana, niin sitä ei ole juuri löydetty. Maailmankaikkeudessa antimateriaa on havaittu mm. jonkin verran mustien aukkojen lähellä. Sitä, miksi materiaa on enemmän kuin antimateriaa, ei osata selittää.

Lue tästä

Ehkä sinua kiinnostaa...

TILAA TIETEEN KUVALEHDEN UUTISKIRJE

Voit ladata ilmaisen erikoisnumeron, Uskomattomat aivot, heti, kun olet tilannut uutiskirjeen.

Etkö löytänyt, mitä etsit? Tee haku tästä: