Como produção par e par aniquilação definir partículas de luz

Ao observar a produção par e par aniquilação, físicos do século 20-foram capazes de provar que a luz tem as características de uma partícula. Este processo de descoberta começou em 1928, quando o físico Paul Dirac postulou a existência de um anti-elétron de carga positiva, o pósitron

. Ele fez isso por tomar o campo recém-evolutiva da física quântica para um novo território, combinando relatividade com a mecânica quântica para criar mecânica quântica relativística - e essa era a teoria de que o previsto, através de um intercâmbio mais / menos-sinal - a existência do pósitron.

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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 contou com raios cósmicos - aquelas 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 o vapor a partir de gelo seco, para ver as trilhas tais partículas restantes. Eles colocaram suas câmaras em campos magnéticos para ser capaz de medir o impulso das partículas como eles se curvaram nesses campos.

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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 a partir aparentemente nenhum lugar. No rastro de partículas levou à origem das duas partículas que apareceram. Aquilo foi par-produção - a conversão de um fotão de alta potência em um electrão e de positrões, que pode acontecer quando o fotão passa perto de um núcleo atómico pesado.

Assim, experimentalmente, os físicos tinha agora visto um fotão transformar-se num par de partículas. Uau. Como se todo mundo precisava de mais provas da natureza corpuscular da luz. Mais tarde, os pesquisadores também viu par aniquilação: A conversão de um electrão e de positrões para a luz puro.

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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 abundância de evidências dos aspectos de partículas semelhantes de luz.