光子和反粒子

如果光子可以自己的反粒子,科学家如何区分或创建他们吗?同样,为什么高能光子通常的交互light-on-light散射发生在什么时候?注:有什么办法可以几个这些光子/反粒子在一起一段时间吗?(一分钟?)
德文郡(18岁)
韦弗利高,兰辛M.I.

如果一个粒子是自己的反粒子,它是更容易产生比有一个反粒子伙伴。一个电子的反粒子伙伴正电子。做一个电子,还必须做一个正电子或别的东西携带anti-electron-ness,像一个电子反中微子。你还需要担心的一切加起来(电子有一个单位的负电荷,一个意味着改变其他的费用)。电子是一个中子衰变的一个电子,一个质子和一个电子反中微子。电子与正电子pair-produced但你至少需要2 * M_e * c ^ 2的能量。

光子是中性的,是自己的反粒子,这样他们就可以一次一个。加速带电粒子(如电子)是确保光子。热的物体辐射光子。

光子能量和动量(但没有质量)。你可以检测光子以各种方式——你的眼睛,拿着相机(数码或胶片),与光电管或光敏二极管。有些敏感的光子的能量和方向。棱镜和衍射光栅控制光子的能量(与波长和颜色)在不同的方向。镜头聚焦光子从不同位置和方向不同的地方在电影或CCD阵列。很高能光子检测热量计的高能物理实验。这些都是塑料制成的铅夹在闪烁,一般。传入的光子将pair-produce电子和正电子,将分散的铅核和辐射光子,将pair-produce电子和正电子等等,直到消耗的能量。闪烁体将flash电子和正电子通过时,和光电管检测到可见光从而产生。

可见光子的散射概率太小,还没有被发现。Phtons通过交换虚拟电子散射绕在一个量子力学的循环。如果反应的能量调两次电子质量(乘以c * * 2)有足够的精力去做一个真正的电子绕着圈,和散射概率上升。

我不明白最后一个问题——光子并不会形成束缚态,如果这就是你的意思。然而,他们落入黑洞。

汤姆

(发表在10/22/2007)