こんにちは、
反物質について下記を教えて下さい。

1.電子と陽電子が衝突すると、すべてがガンマ線になると聞いたのですが、   反水素と水素が、触れ合う、やはりガンマ線になるのでしょうか?

2.反鉄という物質ができたと仮定した場合、たとえば反鉄と金が触れ合うと、やはりガンマ線になるのでしょうか?

3.反粒子とは、通常の粒子と電荷が逆の粒子だと聞いたような気がするのですが、例えば、中性子の反粒子は 存在しないのでしょうか?
もし、存在したら反中性子と中性子が触れ合うと、やはりガンマ線になるのでしょうか?

A 回答 (4件)

大まかには1の方の仰るとおりですが、たとえば水素と反水素をぶつける、といっても速度にもよる、というのが実際かと思います。


それぞれ(電子と陽子)、(陽電子と反陽子)でできていますので速度が遅ければ電磁力で引き合って(電荷が反対なので)光になります。
ただ速度が速いとこれらが同時にぶつかるとは限らないのでまた運動エネルギーの影響もあってややこしいことになります。
それから反粒子ですが、たしか光子などのいわゆるゲージ粒子以外の粒子はすべて反粒子があったんではないか、と思います。(ゲージ粒子はそれ自身が反粒子でもある、と考える)
誤解のないようにいっておくと電荷の反対なのが反粒子なのではなく、反粒子は(通常の)電荷も反対、ということです。粒子がもっているのは電荷だけではないので、他のあれこれも反対になっています。
ただし実験で観測する際、人間が直接扱える力は電磁気だけなので、電気的に中性の粒子とその反粒子を区別するのは困難ですが・・・・
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この回答へのお礼

お返事ありがとうございます。

>粒子がもっているのは電荷だけではないので、他のあれ>これも反対になっています。


よくわかりました。

>ただし実験で観測する際、人間が直接扱える力は電磁気>だけなので、電気的に中性の粒子とその反粒子を区別す>るのは困難ですが・・・・

そうですか、勉強になります。

お礼日時:2005/05/03 23:31

>例えば、中性子の反粒子は 存在しないのでしょうか?



中性子は,アップクォーク1個とダウンクォーク2個からできています.

アップクォークは+2/3の電荷,ダウンクォークは-1/3の電荷です.

反中性子は,反アップ・反ダウンクォークで出来ていて,
それぞれ電荷は-2/3と+1/3で,3つ合計で中性子電荷は0です.

因みに陽子はアップクォーク2個,ダウンクォーク1個から出来ています.

クォークレベルで考えると分かりやすいでしょう.
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この回答へのお礼

お返事ありがとうございます。

>クォークレベルで考えると分かりやすいでしょう.

クォークレベルで考えると、反中性子があるか無いか?わかるのですね。

お礼日時:2005/05/03 23:37

「電子と陽電子が衝突するとすべてγ線になる」という表現そのものが, 正しいとも間違っているともいえます.


衝突した直後にはγ線になりますが, そのエネルギーによってはまた別の粒子が生成します.

B ファクトリーも, 陽子と反陽子の衝突で B ボソンを作っているんじゃなかったっけ?

あと, ゲージ粒子でも電荷を持っているものだと反粒子が存在しますね. もちろん反粒子もゲージ粒子ですが.
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この回答へのお礼

お返事ありがとうございます。

>B ファクトリーも, 陽子と反陽子の衝突で B ボソンを作>っているんじゃなかったっけ?

益川ー小林理論に関することでしょうか?よくわかりませんが、、、

お礼日時:2005/05/03 23:34

1.はい、その通りです。



2.金の方が少し残りますが(陽子何個かと中性子何個か)、残りは消えてなくなります。余った陽子と中性子はα線と中性子線になって飛び去ります

3.いいえ、反中性子も存在します。中性子とぶつかれば、双方消滅し、ガンマ線になって飛び去ります。
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この回答へのお礼

お返事ありがとうございます。

わかりました、物質と反物質が衝突すると、放射線が出て
被爆するのですね。

お礼日時:2005/05/03 23:28

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