Номер 4, страница 243 - гдз по физике 9 класс учебник Закирова, Аширов

4. Каким основным свойством обладают все элементарные частицы?

Основным и наиболее фундаментальным свойством, которым обладают все элементарные частицы и которое кардинально отличает их от макроскопических объектов, является их взаимная превращаемость.

Это означает, что элементарные частицы способны рождаться, уничтожаться (аннигилировать) и превращаться в другие частицы в результате взаимодействий. В отличие от привычных нам объектов, которые можно лишь разобрать на составные части, элементарные частицы претерпевают подлинные трансформации. Это свойство является прямым следствием связи массы и энергии, выраженной знаменитой формулой Эйнштейна $E=mc^2$. Энергия может переходить в массу (рождение частиц), а масса — в энергию (распад, аннигиляция).

Ключевые проявления этого свойства включают:

Рождение и аннигиляция пар
Частица и ее античастица, например, электрон ($e^-$) и позитрон ($e^+$), при столкновении могут аннигилировать — исчезнуть, превратившись в два или более фотона ($\gamma$): $e^- + e^+ \to \gamma + \gamma$. Обратный процесс тоже возможен: фотон с достаточно высокой энергией может в поле атомного ядра породить пару "электрон-позитрон".

Распады нестабильных частиц
Многие элементарные частицы не являются стабильными и самопроизвольно распадаются. Например, свободный нейтрон ($n$) распадается на протон ($p$), электрон ($e^-$) и электронное антинейтрино ($\bar{\nu}_e$): $n \to p + e^- + \bar{\nu}_e$. Важно понимать, что нейтрон не "состоит" из этих частиц; они рождаются заново в момент распада.

Взаимодействия при высоких энергиях
В экспериментах на ускорителях, при столкновении частиц с большой кинетической энергией, эта энергия может переходить в массу покоя множества новых частиц, которые не существовали до столкновения.

С точки зрения современной физики (квантовой теории поля), каждая частица является квантовым возбуждением соответствующего ей поля. Взаимодействия частиц — это на самом деле взаимодействия полей, в ходе которых одни возбуждения (частицы) могут исчезать, а другие — появляться.

Конечно, элементарные частицы обладают и другими важными характеристиками, такими как масса, электрический заряд, спин и другие квантовые числа, но именно способность к взаимным превращениям является их самой уникальной и определяющей чертой.

Ответ: Основным свойством всех элементарных частиц является их способность к взаимным превращениям (рождению, аннигиляции и превращению друг в друга).