相反的两个粒子碰撞到一起会怎么样呢?

来源:悟空问答 编辑: 张倩 手机版

相反的两个粒子碰撞到一起会怎么样呢?


由热心用户 物理新视野 提供的回答:

谢谢 @时间史 信任邀答。这个问题,不宜用“湮灭反应”来敷衍,还得深究其理。

本文是尝试,关于振动与波,现行教科书写的很粗浅。很多空白,需要后生做大量填空题。


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碰撞的定义与本质

碰撞,是施力物体发出作用力,挤压或激发并经由场介质传播到受力物体的接触性行为。

这个定义,似乎闻所未闻、莫名其妙。为什么这样定义?其实也并不玄乎。

通常:两个物体不管怎么碰撞,不可能是核外电子之间直接碰撞。电子有自己的主权空间,容不得外来侵入。否则,电子将不复存在。

显然,碰撞之间必有媒介物。这个媒介物究竟是什么呢?没别的,只能是真空场介质。

场介质,具有卡西米尔效应,以光速做无序震荡的,不是迈莫否定的永恒静止的以太元气。
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▲软碰撞的两种波:波粒二象性的概念总图

碰撞的分类与特征

按碰撞的强度分类:有硬碰撞与软碰撞。

1.硬碰撞,或叫短暂性碰撞,是指施力物体外加一个冲量,急遽挤压场介质,变成大量致密性高频光子,作用于受力物体的碰撞。

硬碰撞有三个后果或三个类型:

1.1 碰撞后合并:

当施力物密度远大于受力物,则根据熵增加原理,施力物很可能被受力物吸纳或融合。

例如:双子合并,即两个中子星的碰撞合并,流星雨被地球吸纳,陨石雨被地球吸纳。

1.2 碰撞后散射:

当施力物密度近似于受力物,则根据康普顿效应,施力物与受力物很可能分道扬镳。
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例如:光电效应,达到临界频率的紫外线光子照射并激发约束电子逸出。康普顿效应,艾克斯射线照射自由电子,导致光子与电子分别变向散射开来。
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1.3 碰撞后置换:

当施力物与受力物进行碰撞反应,迫使双方原有空间分布发生结构上的突变。
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例如:用氘碰撞氚,合并为氦,释放出中子。用氘碰撞氘,变异为氚,释放出质子。用电子以准光速撞击正电子,正负电子皆变异,变成正负光子。

2.软碰撞,或叫持续性碰撞,是只震源持续性挤压或激发场介质与其它介质,变成激元(如光子、声子、引力子)做径向有序的依次碰撞或推涌

软碰撞的震源有两种。

2.1 固定震源的碰撞

诸如原地震荡的光源、声源、地震中心等波源,作为一种谐振子,周期性对外发射角动量,挤压或激发并使场介质变成径向有序的依次碰撞推涌的光子。

这些震源是多样化的。有的是电磁震荡谐振子,如原子本身就是一个谐振子发射原子光谱,如LC感容振荡器激发出无线电波。
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有的是机械震荡谐振子,先挤压出光子激元,再通过光子挤压出声子激元,声子再激发出光子激元,轮流依次碰撞推涌。

2.2 移动震源的碰撞

诸如电子、质子、中微子、阿尔法粒子,作为移动震源,也会不断挤压或激发附近的场介质,变成依次推涌的光子或电磁波。此类碰撞,属于物质波。
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例如:超音速飞机,作为移动震源,其尾喷挤压或碰撞场介质与空气分子,产生激波效应。

正反粒子的碰撞探讨

先看典型的正负电子湮灭反应。在正负电子对撞机中,电子作为移动震源,被加速到0.99c几乎就是光速,持续急遽挤压场介质,最终经由超高密的光子撞击正电子。

根据动量守恒定律,正负电子各自急遽膨胀,变成了正负两个伽玛光子。电子湮灭方程可写成:(+e) + (-e) ? (+γ) + (-γ)。
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▲这幅图或严重误导人们以为电子湮灭后变成彻底粉碎的零维能量子或光子,其实此时的光子只不过从电子半径0.28费米急遽碰撞为0.4皮米的光子漩涡体。

反质子,似乎不像安德森云室实验自然获得,得从高能质子加速器中人造出来。基本估计:把质子加速到准光速0.999c去撞击原子核。

正负质子的湮灭方程可写成:(+p) + (-p) ? n(+γ) + n(-γ)。其中的系数:n=p/e≈1.73e-27÷0.91e-30=1900。

质子湮灭方程表明:1个质子可以湮灭或急遽分解为1900个光子。

通过阅读下面的引用资料,我们大致可以有一个基本估计:反电子的存在还说得同,反质子与反中子就算凑合,反原子反分子想都别想,反地球反宇宙,则绝对不可能。

1928年狄拉克预言了反质子,但证实它存在花了20多年。根据该理论,反质子质量与质子相同,电荷相反,成对出现或湮没,用两个普通的质子碰撞便可获得反质子,反质子产生阈能为6.8GeV。

1954年,在加利福尼亚大学的劳伦斯辐射实验室,建成了64亿电子伏的质子同步稳相加速器,这为寻找反粒子提供了条件。
1955年,张伯伦和塞格雷用上述加速器证实了前一年人们所观测的反质子的存在。
反质子出现的机会极少,每1000亿个高能质子的碰撞,才能产生数量很少的反质子,因而证实反质子的存在极为困难。
1955年这个实验小组测到60个反质子。不久他们又发现反中子。尽管高能粒子打靶时也能产生反中子,但是由于反中子不带电,更难从其他粒子中鉴别出来。
用反质子与原子核碰撞,反质子把自己的负电荷交给质子,或由质子处取得正电荷,这样,质子变成了中子,而反质子则变成了反中子。
鲁比亚在正反质子对撞机上进行几百吉电子伏的对撞实验,发现了现代弱电统一理论所预言的传力子,获得1984年度诺奖。1979年10月30日,美国科学家最近利用高空气球,测出了星际空间的反物质流。

想一想:以下的几种现象涉及的碰撞:蒸发现象,激波效应,驻波效应、卡西米尔效应,光电效应,康普顿效应,霍尔效应,太阳黑子的灯塔效应,轫致辐射,湮灭反应。

物理新物视野,旨在建设性新思维,共同切磋物理/逻辑/双语的疑难问题。


由热心用户 谭宏21 提供的回答:

你这是在问正反物质的湮灭反应机制问题。这问题人类并没搞清楚,一旦搞清楚,人类科技知识又跨上了新高度。

目前仅知道正负电子碰撞到一起将湮灭成双光子,就这也是实验室得出的结论。这里有个问题就是,电子是费米子,通过正反物质湮灭反应变成了玻色子;而玻色子如何变为费米子,现在是通过所谓希格斯机制。虽然,希格斯粒子被所谓发现了,而且,还被给了诺奖,但是,人们其实并没搞清楚如何从玻色子转变为费米子。连这个希格斯粒子测到都是疑问,问号大大的,更别说希格斯自己能说清楚他的什么机制了。

现在是,人们把物质粒子“编码”在自旋物理量上。但是,自旋物理量由于宏观自旋运动而存在的离心力,使得人们不好把粒子的实际自旋运动与其上的自旋物理量划等号。但是,粒子确实存在自旋物理量,而且,其磁矩物理效应暗示,其自旋物理量又是实实在在的粒子在做自旋运动。这个疑问暂且搁置。

物质粒子用自旋“编码”进行实际分类。由于单纯“自旋码”只有一个比特的信息含量,信码空间太平凡了,所以,必须配合上粒子的进动,即所谓同位旋。这样粒子信码空间就“完备”了。这就是用粒子在时空中的“自在”运动形式“编码”,或“编辑”,或分类粒子。电子就像在“时空平面”上运动的陀螺,一边自转,一边“摇头”。各种粒子根据自旋(自转)和同位旋(摇头)方式和量的大小而“编码”粒子和电荷。

目前,自旋和同位旋只是粒子“编码”空间上的一个“分量”,整个粒子“码集空间”仍然还没完全建立起来。至少知道把物质的根本属性---运动,形式地“编辑”进粒子码集中了。下一步就是构成码集拓扑的自洽、完备性,其上的规则或运算由码集拓扑子集自洽生成。

正反粒子碰撞,可能是粒子的自旋物理量上的“对称湮灭”,运动形式上的对称“对消”过程。

个人观点,仅供参考。


由热心用户 金童希瑞 提供的回答:

这样的粒子不存在。

磁场里光速流动的物质转化为金属态氢离子,金属态氢离子的“磁力矩”相互切割聚合形成新元素的同时伴生电磁波。


由热心用户 肖颖50 提供的回答:

看图说话的观点是:两个相反的粒子碰撞到一起会怎么样?以生命学的视觉来对待,两个相反粒子的碰撞的理想结果,是诞生新的粒子......。物理的视觉,它可以裂变,也可以聚变。还可以无症候的不变。等等诸多说法与借口。总之,什么样的理论,就造就什么样的理论结果。不知这样回答,行不行?


由热心用户 沪生泉 提供的回答:

这可能的结果非常多了。因为不同的一对相反粒子碰撞,或相同的一对相反粒子不同碰撞方式,就会有不同的结果。


由热心用户 yggigchvjbjjclguux 提供的回答:

不会撞到一起,有可能像磁铁一样相互弹开。


由热心用户 333335555577777 提供的回答:

湮没后发出光子。

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