Говорят, что при встрече вещества и антивещества (электрон и позитрон) происходит "аннигиляция" с выделением огромного количества энергии.
1. Не могли бы вы разъяснить, каким образом появляется энергия.
2. Что она (энергия) собой представляет (с практической точки зрения)
3. Каким образом ее (энергию) высчитывают (опять же с практической точки, ибо кругом куча разных проектов типа космических двигателей и бомб)

Ведь если вещество - это "+", а антивещество - "-", то при сложении будет 0, но никак не "очень много"

1. Теория относительности, знаменитое E=mc^2.
2. Два (иногда больше) гамма-кванта.
3. См. выше, (1).

А откуда плюсы и минусы и что они должны обозначать? Заряд, что ли?

вот здесь ("E=mc^2"), пожалуйста по-подробнее
Вот я вешу 61 кг, соотв энергии будет - уйма, но что-то ничего не выделяется (не будем про естественное :) )
С чего тогда при материя+антиматерия (что это интересно? Где-то было сказано, что дескать позитрон - это электрон с положительным зарядом) Ну и каков механизм исчезновения вещества и появления энергии?
Почему именно гамма-кванты? Какова частота излучения? Как ее определяют? Какой толк от излучения с частотой=бесконечность
И какие гамма-кванты появятся - вещества или антивещества (ведь коль штука эта материальна, то у нее должно быть и анти-...

Гамма-кванты - это фотоны. Они не бывают "анти" и "обычными". Для аннигиляции необходимо антивещество, его во Вселенной относительно мало.

Почитайте какой-нибудь учебник по ядерной физике. Лучше бы серьезный, но для начала неплохо и элементарный курс. Там есть и про частоту излучения, и про все остальное. А тут на все эти вопросы я отвечать не буду, так что извините. Времени и желания читать полный курс физики у меня нет

Спасибо.
Как раз после чтения элементарного курса и возникли эти вопросы.

Ведь там (в элементарном курсе) сказано, что наряду с ЗАРЯЖЕННЫМИ частицами, должны сущестовать точно такие же ЗАРЯЖЕННЫЕ частицы, только с обратным знаком заряда.
Так вот, при соединении двух разнополярных зарядов - они друг друга нейтрализуют (как я понимаю) - масса же не изменится (а с чего ей меняться?) соответственно никакого супер излучения энергии (которая опять же непонятно откуда взялась) не будет.
Нет, конечно можно написать формулку типа ВЕЩЕСТВО+АНТИВЕЩЕСТВО=2*mc^2 (а можно написать вместо двух 5 или 8 - все равно никто проверить не сможет)

А еще мне встречалась фраза "антиатомы излучают свет, когда позитроны переходят с одного уровня на другой, но свет этот состоит из антифотонов"
Встречались в цитатах от серьезных физиков и "антинейтрино", "антинейтрон" и т.п. но ведь эти частицы НЕЗАРЯЖЕНЫ.

Увы, пока никто не смог мне объяснить на пальцах эти моменты.
После 2-3 уточнения следует стандартный ответ - "читайте ядерную физику - там все написано, досвиданья"
К сожалению, я не настолько грамотен, что бы разобраться самостоятельно с ядерной физикой - вот и обратился за разъяснением.

Если эта фраза тебе встречалась в учебнике, то выкинь его как можно скорее...
Если кратенько: бывают разные элементарные частицы. Есть еще деление "материя" - "кванты вхаимодействия", но на элементарном уровне об этом можно пока забыть. Так что пока сваливаем в одну кучу электроны, протоны, нейтроны, все нейтрино, все мюоны/таоны (частицы материи) и фотоны, глюоны (кванты взаимодействий).
У частиц бывают античастицы. Более того: у всех частиц есть античастицы. Такой факт мироздания. Античастицы обладают той же массой, но некоторые специальные характеристики (так называемые "квантовые числа") у частиц и античастиц противоположны. Например, заряд. Но есть и другие квантовые числа. Так что бывает и "антинейтрон". Но бывает, что у частицы все квантовые числа нулевые. Их называют "истинно нейтральными". И они -- сами себе античастица. "Яркий" пример -- фотон.
И оказывается, что "антимир" не отличался бы от нашего -- все процессы, которые происходят в природе, ничуть не изменились бы, если каждую частицу, в нем участвующую, заменить на соответствующую античастицу. И, действительно, "антиатомы излучают свет, когда позитроны переходят с одного уровня на другой". Только этот свет все же состоит из обычных фотонов.
При реакции аннигиляции все характеристики, которые у частицы и античастицы противоположны, действительно, "сокращают друг друга". Но это всего лишь означает, что в итоге могут получиться только "истинно нейтральные" частицы -- и получаются фотоны, все правильно. А может получиться и другая пара "частица-античастица", причем, например, с зарядами уже не +1 и -1, а, скажем, +2 и -2. Лишь бы энеригии хватило.
А энергия получается в форме энергии. Фотоны -- это ведь кванты энергии. И если ты весишь 61 кг, то энергии действительно выделилась бы куча, если тебя с кем-нибудь аннигилировать. А никуда она не девается потому, что антиматерии вокруг не наблюдается. А то, что масштабы энергий, которая в ядрах запасена, именно такая, ты наверняка и так слышал -- везде сейчас пишут, сколько лет смог бы обогревать планету литр воды из океана, если бы мы все умели и все у нас работало с токамаком и подобными радостями техники.
А теперь -- найди себе какой-нибудь хороший учебник (хоть немного посерьезнее рпедыдущего) и читай. Например: Бутиков, Кондратьев, Уздин. "Физика - для углубленного изучения". Том 3. Это такой школьный учебник -- мне, кстати, пригодился даже аж на втором курсе.

К предыдущему посту стоит также добавить, что аннигиляция в фотоны - сравнительно редкий процесс. Наиболее вероятна аннигиляция (если ее можно так назвать) частиц в самих себя, т.е. рассеяние. Следующий по вероятности процесс - обычно такой, чтобы массы образовавшихся частиц были как можно ближе к полной энергии аннигилирующих частиц (хотя тут тоже есть исключения, например в случае с нейтрино)...

Сообщение отредактировал Nacht-Wandler - 14.8.2006, 22:49

Частота фотонов определяется как раз определяется энергией излучения. Пусть аннигилируют неподвижные частица и античастица массой m. Тогда полная энергия будет E=2mc^2. Она идет на два фотона (или гамма-кванта, это одно и то же). Энергия фотона = аш с чертой умножить на омега . Отсюда частота фотона омега = эмцеквадрат делить на аш с чертой ...формулы не работают, пишу буквами
Может возникнуть вопрос - почему обязательно два гамма-кванта? А это нужно, чтобы выполнялся закон сохранения импульса.
При аннигиляции, как видно, сохраняются все необходимые величины - энергия, импульс и прочие квантовые числа. Закон же сохранения массы не выполняется - он не является фундаментальным в силу существования эквивалента между массой и энергией.

Сообщение отредактировал Relana - 1.9.2006, 14:55

Вообще-то не обязательно два. Если у нас спины двух частиц параллельны и равны 1/2 - то суммарный спин единичка, а не нолик. И он тоже должен сохраняться. Итого - трехфотонное событие (однофотонное как раз запрещено сохранением импульса).

Возможны варианты и с большим числом фотонов, но - если я правильно понимаю - их вклад уже весьма мал.

Внимание, вопрос ко всем - на очень маленьких расстояниях при очень больших энергиях у нас вроде как должны наблюдаться флуктуации пространства-времени (на планковских масштабах). Не будет ли это связано с нарушением изотропности пространства? А если будет - то тогда закон сохранения импульса уже не будет работать (?). Если мы рассматриваем именно точечное взаимодействие - то тогда где гарантия того, что мы не попадем в такую флуктуацию?

Чтобы наблюдать такие планковские эффекты, надо разогнать частицы до планковских энергий. А говорить о том, какая физика на планковских масштабах, сейчас преждевременно, - лопухнуться можно. Это все равно, что пытаться описать атом в рамках классической физики во времена Ньютона.

А такие события как испускание/поглощение фотонов/глюонов - они на каких масштабах происходят? Т.е. если взять диаграмму Фейнмана для рассеяния, предположим, двух электронов - то там вершинам соответствует испускание/поглощение фотона...

Характерный пространственный масштаб задачи соответствует той или иной энергии (импульсу) по формулам типа соотношения неопределенностей.

а я и не подумал...
Понял. Спасибо за объяснение, Олег Юрьевич!

Ну. это не до конца изучено, во-первых, при экзотических условиях С-инвариантность (а именно об этом идет речь) нарушается. Во-вторых, глобальной зарядовой асимметрии во Вселенной тоже должно быть объяснение.

Правильно. Только если при изложении общей картины, для "первого прочтения", делать все оговорки, то получится не общая картина, а большая каша.

Говорят, что при встрече вещества и антивещества (электрон и позитрон) происходит "аннигиляция" с выделением огромного количества энергии.


Да, говорят.

Это с физической точки зрения равносильно тому, как вы в розетке сделаете КЗ.
При этом выделится энергия в том количестве, которое позволят пробки. А если нет пробок, то энергии выделится еще больше и ограничит ее либо сечение провода либо мощьность генератора подстанции.
Что то из двух вырубится.

Так вот энергия вещества и антивещества, это то же самое, только вместо подстанции мы имеем нечто очень мощьное и непостижимо великое.

Никакой энергии в массе и антимассе нет вообще.
Энергия это то, что выделяется в процессе подключения "нагрузки" (массы) к этой глобальной вселенской батарейке.
Заряд электрона, это как бы напряжение батарейки которое мы меряем косвенным образом. Заряд электрона это потенциал не между электроном и еще чем то, а между самой массой и ее отсутствием.


1. Не могли бы вы разъяснить, каким образом появляется энергия.
2. Что она (энергия) собой представляет (с практической точки зрения)

Энергия это функция, наподобие 2+3=5

Только эта функция всегда находится в процессе решения либо в одну, либо в другую сторону, и этот процесс квантуется и выполняется дискретно т.е. квантовано.

В ходе выполнения функции, ее аргументы меняются на еденицу (как в данном случае).

2 и 3 это как бы топливо функции, а 5 это результат, т.е. работа.
Вот также и энергия, идет какая то функция физическая (например аккумулятор разряжается на лампу) и говорят, что потенциальная энергия переходит в кинетическую, а когда аккумулятор заряжают обратно (тем же, что из него вышло) то энергия кинетическая снова переходит в потенциальную.
Но эти понятия относительные, потому что за нужную работу можно посчитать и заряд аккумулятора и его разряд.

Сообщение отредактировал Тарасов Евгений - 13.10.2006, 6:55

2 Тарасов Евгений:
Есть предложение -- при изложении точки зрения, отличной от общепринятой, указывать это где-нибудь. Например -- "согласно моей теории, гораздо более сответствующей экспериментальным данным, нежели отсталые представления современных физиков" или "согласно моей теории, которая гораздо понятнее абстрактных нагромождений современных теорий" или даже просто "согласно моей теории". Я не про то, что имеет ли ваша теория право на существование. Просто это получается некое недоговаривание. Особенно если вы не указываете на "альтернативность" (=новаторство) своих взглядов из опасения, что к вашим словам не станут прислушиваться, узнав, что они расходятся с общепринятой точкой зрения.

Двоечник

Согласно моей теории, которая гораздо понятнее абстрактных нагромождений современных теорий