Номер 3, страница 250 - гдз по физике 9 класс учебник Пурышева, Важеевская

Глава 5. Элементы квантовой физики. Параграф 64. Элементарные частицы. Вопросы для самопроверки - номер 3, страница 250.

Условие.

3. Что такое антивещество?

Решение.

Антивещество — это вещество, состоящее из античастиц. Античастицы являются «зеркальными» копиями частиц обычного вещества. У каждой элементарной частицы есть своя античастица-двойник.

Главное отличие античастицы от её частицы-партнера заключается в том, что все аддитивные квантовые числа (такие как электрический заряд, барионное число, лептонное число) у них имеют противоположные знаки, в то время как масса, спин и время жизни у них абсолютно одинаковы.

Например, античастицей для электрона с отрицательным зарядом является позитрон с положительным зарядом. Для протона с положительным зарядом существует антипротон с отрицательным зарядом. Даже для нейтральных частиц, таких как нейтрон, существует антинейтрон, который, хотя и не имеет заряда, состоит из антикварков и обладает противоположным барионным числом.

Основное и самое известное свойство антивещества — это его способность к аннигиляции при контакте с веществом. Когда частица и ее античастица сталкиваются, они взаимоуничтожаются, а их полная масса преобразуется в энергию в виде других частиц, например, фотонов высокой энергии (гамма-квантов). Этот процесс описывается формулой эквивалентности массы и энергии Эйнштейна: $E=mc^2$, где $\text{m}$ — это общая масса аннигилирующих частиц. Из-за этого процесса хранение антивещества представляет собой чрезвычайно сложную техническую задачу, требующую использования магнитных ловушек в глубоком вакууме.

В нашей Вселенной антивещество встречается крайне редко. Оно рождается в процессах высоких энергий, например, при столкновении космических лучей с атмосферой или в ускорителях частиц. Почему Вселенная состоит почти исключительно из вещества, а не из антивещества, является одной из фундаментальных нерешенных проблем в физике, известной как проблема барионной асимметрии.

Ответ: Антивещество — это форма материи, которая состоит из античастиц. Античастицы имеют ту же массу, что и соответствующие им частицы обычного вещества, но противоположные по знаку электрический заряд и другие квантовые характеристики. При взаимодействии вещества и антивещества происходит их взаимное уничтожение (аннигиляция) с высвобождением большого количества энергии.