Антипротон

Антипрото́н — античастица по отношению к протону. Имеет отрицательный электрический заряд и отрицательное барионное число, прочие свойства совпадают со свойствами протона. Впервые открыт в 1955 году на ускорителе протонов в Калифорнийском университете в Беркли^[2]. Результаты были опубликованы в журнале Phys. Rev.^[3], а сама работа принесла её авторам Нобелевскую премию по физике за 1959 год.

Антипротон (${\displaystyle {\bar {p}}}$)
Семья	Фермион
Группа	Антинуклон[1], античастица, адрон, барион, N-барион
Участвует во взаимодействиях	Сильное, слабое, электромагнитное и гравитационное взаимодействие
Античастица	Протон(p)
Масса	938.2719(98) МэВ
Время жизни	>7⋅105 лет
Обнаружена	В 1955 году на ускорителе протонов в Калифорнийском университете в Беркли
Квантовые числа
Электрический заряд	-1
Барионное число	-1
Спин	1/2 ħ
Изотопический спин	-1/2
Странность	0
Очарование	0
Другие свойства
Кварковый состав	${\displaystyle {\bar {u}}{\bar {u}}{\bar {d}}}$
Схема распада	нет или неизвестно
Медиафайлы на Викискладе

Антипротоны рождаются, с довольно высокой вероятностью, в высокоэнергетических столкновениях нуклонов (в настоящее время антипротоны получают в больших количествах и используют для протон-антипротонных коллайдеров). Также, антипротоны наблюдаются в приходящих на Землю космических лучах.

В ЦЕРНе есть эксперимент ASACUSA, название которого расшифровывается как Atomic Spectroscopy And Collisions Using Slow Antiprotons («Атомная спектроскопия и столкновения с использованием медленных антипротонов»)^[4].

Взаимодействия протонов с антипротонами

Кулоновское притяжение между протонами и антипротонами позволяет им образовывать связанное состояние (экзотический атом — протоний), аналогичное позитронию.

Как любая другая античастица, антипротон может аннигилировать. Экспериментальные исследования показывают, что аннигиляция низкоэнергетических протонов и антипротонов идёт с образованием 4-5 пи-мезонов. При высоких энергиях вероятность аннигиляции протона и антипротона понижается, и сечение этого процесса приближается к сечению процесса столкновения протона с протоном, в согласии с теоремой Померанчука.

Антипротон аннигилирует также и с нейтронами, при этом образуются электрон и частицы нулевой массы^[5].

Примечания

1. Этюд об античастицах Алексей Левин «Популярная механика» №1, 2010 Антинуклоны
2. Перкинс Д. Введение в физику высоких энергий. - М., Мир, 1975. - с. 82-85
3. Phys. Rev. 100, 947—950 (1955)  (неопр.). Дата обращения: 7 августа 2004. Архивировано 11 января 2012 года.
4. В эксперименте ASACUSA заработала линия по производству антиводорода
5. Антипротон  (неопр.). Дата обращения: 24 октября 2015. Архивировано 5 марта 2016 года.