Что такое антивещество? Как оно появляется, и как оно прекращает свое существование?
Официальная точка зрения нынешней науки на это известна и ошибочна.
Тех, кто читают эту статью дальше, я хотел бы поблагодарить и сделать комплимент их непредвзятому уму.
В цикле моих статей я достаточно много места уделял вопросу, что такое "антивещество". Тем, кто мои статьи не читал, сообщу вкратце: утверждение, что частица не может двигаться со скоростью, превышающей скорость света в вакууме C, является основной ошибкой теоретической физики 20 века. Поскольку мы уже находимся в 21 веке, мы можем взглянуть на эту проблему по-новому, и убедиться, что ничто не запрещает (кроме, конечно, личного авторитета некоторых физиков во главе с Эйнштейном), чтобы эта скорость была превышена. И это не раз наблюдалось.
Что будет, если частица движется со скоростью, большей, чем C?
Во-первых, она оставит более длинный трек, чем должен был бы быть, если бы она двигалась с меньшей скоростью.
Во-вторых, наблюдения поведения частицы по её отклику, распространяющемуся со скоростью C, будут сильно искажены.
Пусть источник плоской световой волны покоится в начале координат и его некоторое свойство A описывается гармонической функцией с частотой ω.
A1=A0 cos(ωt). (1)
О состоянии этой функции наблюдатель может судить по отклику, распространяющемуся со скоростью С.
В точке на расстоянии S фаза воспринимаемого свойства A отстает на величину S/C:
As=A0 cos[ω(t-S/C)]. (2)
Пусть теперь частица движется со скоростью V в направлении оси X.
Расстояние между частицей и удаленной точкой сокращается со временем, и вместо величины S в уравнение (2) следует подставить величину S-Vt.
As=A0 cos{ω [t-(S-Vt)/C)]}. (3)
Уравнение (3) можно записать в виде:
As=A0 cos[ω1(t- S1/C)], (4)
с соответствующими обозначениями:
ω1= ω (C+V)/C, (5)
S1=C/(C+V). (6)
Итак, воспринимаемая частота процесса А отличается от истинной. То есть движущаяся частицы будет восприниматься уже не такой, с другими свойствами, нежели покоящаяся.
Во-первых, частота колебаний этой частицы будет восприниматься искаженной, в соответствии с соотношением (5). Это явление известно как доплеровское смещение частоты.
Во-вторых, расстояние до частицы также будет восприниматься искаженной, в соответствии с соотношением (6).
В случае V = - C воспринимаемая частота колебания свойства A обращается в нуль, а воспринимаемое расстояние до частицы обращается в бесконечность. Отрицательный знак скорости означает сближение частицы и наблюдателя.
Если V < - C, то с величины (5) и (6) меняют знак и с дальнейшим ростом абсолютного значения этой скорости воспринимаемая частота увеличивается, а расстояние уменьшается. Для колебаний свойства A изменение знака величины (6) означает, что колебания частицы воспринимаются в обратном направлении по сравнению с их истинным темпом.
Если колебательные свойства приближающейся частицы отвечали бы за воспринимаемый заряд или спин этой частицы, то в случае отрицательных значений величин (5) и (6) приближающаяся частица воспринималась бы как приближающаяся с противоположной стороны античастица.
Следовательно, если частица, проходя мимо наблюдателя (под которым мы понимаем любой способ фиксирования её, включая взаимодействие с другой частицей или камеру Вильсона), ускорилась до сверхсветовой скорости, то такая частица будет восприниматься как две частицы, которые возникли неожиданно, после чего разлетелись в противоположные стороны.
Поскольку одним из наблюдателей может быть другая аналогичная частица, то эта частица начнет "притягиваться античастицей", а на самом деле устремится в то место, где образовался дефицит такой же в точности частицы вследствие того, что эта (первая) частица покинула своё местопребывание со сверхсветовой скоростью.
Этот процесс будет воспринят другими наблюдателями, как если бы указанная античастица встретилась с новой частицей (второй) и они полностью уничтожили друг друга.
Таким образом, событие, состоящее в том, что, скажем, один электрон по некоторым причинам ускорился до сверхсветовой скорости, а другой электрон занял орбиту, ранее занимаемую этим электроном, будет воспринято наблюдателем и любым прибором или средством фиксирования частиц как возникновение пары электрона и позитрона с дальнейшей аннигиляцией возникшего позитрона с другим электроном.
Сказанное объясняет, почему в природе не так уж много "античастиц", поскольку это всего лишь результат наблюдения кратковременного переходного процесса в системе с реально существующими частицами.
Теория, утверждающая объективное существование "антивещества" не может объяснить, почему же всё-таки античастиц столь исключительно мало в сравнении с количеством простых частиц. Действительно, предполагая античастицы равноправными с частицами, мы бы должны, кажется, ожидать, что природа не должна отдавать предпочтение частицам перед частицами, электронам перед позитронами. Некоторые теоретики даже полагают, что где-то в пространстве (или в ином измерении нашего же пространства) существует иная материя, "антиматерия", в которой преобладают положительно заряженные позитроны, соответственно, ядра атомов заряжены отрицательно, а позитронные облака - положительно, и так далее, то есть предполагают существование вещества с полностью противоположными свойствами, нежели обычное вещество. Такое предположение основано на том, что для всех, или почти для всех частиц уже найдены и зафиксированы антиподы - античастицы. Если же мы согласимся, что любую частицу в том или ином эксперименте можно разогнать до световых скоростей, то открытие античастиц, являющихся антиподами всех известных частиц, становится закономерным явлением. Не лишне отметить, что все подобные открытия осуществлены с помощью ускорителей, которые разгоняют либо сами эти частицы, либо другие частицы, с помощью которых осуществляют бомбардировку различных атомарных или молекулярных мишеней. Именно в таких экспериментах частицам сообщаются огромные импульсы энергий, в результате чего можно наблюдать рассмотренные явления.
Действительно, если поле не может распространяться со скоростью, большей, чем скорость света, то, казалось бы, никакая частица не может быть с помощью этого поля быть разогнана до сверхсветовых скоростей. Поэтому Долгое время предсказание Эйнштейна считалось выполняющимся. Однако, если тяжелую частицу разогнать до релятивистских скоростей, и с ее помощью бомбардировать более легкую частицу, то та вполне может приобрести сверхсветовую скорость, поскольку здесь, вероятно, действует простой закон обмена импульсами.
Физика элементарных частиц, вероятно, намного более проста, чем мыслят себе специалисты по квантовой физике. Квантовые явления ни коим образом не объясняются принципиально иными законами взаимодействия элементарных частиц: эти явления могут быть получены как следствия известных законов с учетом некоторых особенностей, связанных с ограниченной скоростью распространения поля и большими скоростями частиц при малых расстояниях.
В частности, устойчивое колебания электрона около ядер также может быть выведено из простых соображений (это показано мной в других статьях), как в данном случае из таких же простых соображений мы получили эффект восприятия частицы как ее антипода.