Позитрон: відмінності між версіями

Теоретичні вказівки на існування позитрона з'явилися у 1928 році, коли [[Поль Дірак]], вивів [[рівняння Дірака|рівняння руху електрона]], що пізніше було названо на його честь, і показав, що воно має чотири рівноправні розв'язки, два з яких відповідали електрону, що має спін +½ і -½, а два інших&nbsp;— аналогічним станам, але з від'ємною енергією. Це бентежило теоретиків, оскільки можна показати, що якщо можливі стани з від'ємною енергією, то електрони будуть переходити на них (так само, як вони переходять на нижчі орбіталі у атомах). Спочатку висувалися припущення, що ці два рішення описують протон, проте Для пояснення цього парадоксу, у 1930 році Дірак припустив, що існує безліч електронів, що заповнюють усі можливі енергетичні стани з від'ємною енергією ({{не перекладено|море Дірака|||Dirac sea}}), тому, через [[принцип Паулі]], перехід інших електронів у такі стани є неможливим. Єдиний спосіб спостерігати такі електрони, це надати одному з них додаткову енергію, наприклад, через [[фотон]]. Тоді такий електрон стане поводити себе як звичайний електрон з додатною енергією, а на його місці утвориться «дірка»&nbsp;— незаповнена вакансія. При зіткненні електрона з діркою вони обидва зникають, випускаючи фотон. У 1931 році Дірак показав, що така вакансія буде поводити себе як частинка, рівна електрону за масою, але протилежна за зарядом, і використав для неї термін «антиелектрон»<ref name="mitpress">[https://www.mitpressjournals.org/doi/pdf/10.1162/POSC_a_00081 Dirac's Prediction of the Positron: A Case Study for the Current Realism Debate]{{ref-en}}</ref>. Модель Дірака сприймалася скептично, проте у [[1932]] році [[Карл Девід Андерсон]] експериментально відкрив позитрон у [[космічні промені|космічних променях]]. Цікаво, що, ймовірно, позитрон спостерігав радянський фізик {{не перекладено|DmitriДмитро SkobeltsynСкобельцин||ru|НазваСкобельцын, статті іншою мовоюДмитрий Владимирович}} ще у 1928 році, проте ідентифікував їх як електрони, що рухались від землі вгору (трек позитрона у [[камера Вільсона|камері Вільсона]], є аналогічним треку електрона, що рухається в протилежну сторону)<ref>[https://www.popmech.ru/science/9812-etyud-ob-antichastitsakh-antimateriya-antiveshchestvo-chto-eto-takoe Этюд об античастицах: Антиматерия, антивещество… Что это такое?]{{ref-ru}}</ref>. Андерсон у своїх експериментах зміг показати, як саме рухалися частинки, розмістивши посередині камери металеву пластинку. Електрони і позитрони, проходячи через неї зменшували швидкість, тому можна було легко побачити, в яку сторону вони рухалися. Андерсон був нагороджений за своє відкриття [[Нобелівська премія з фізики|Нобелівською премією з фізики]] у [[1936]] році<ref>[https://www.aps.org/publications/apsnews/200408/history.cfm August 1932: Discovery of the Positron]{{ref-en}}</ref>. При цьому, Андерсон не був знайомий з теорією Дірака, тому не одразу зрозумів, що описана ним частинка є антиелектроном (тому і запропонував для неї назву «позитрон», що не відсилає напряму до електрона). Цей погляд став більш поширеним лише після опублікованих у 1933 році експериментів [[Патрік Блекетт|Блеккета]] і {{не перекладено|Джузеппе Оккіліані|Оккіліані||Giuseppe Occhialini}} у яких вони змогли зробити фотографії V-подібних треків електрона і позитрона, що виходили з однієї точки<ref>[http://www.fisica.uniud.it/~ffp12/ftp/fullpapers/M%20Leone.pdf THEORY VS. EXPERIMENT: THE CASE OF THE POSITRON ]{{ref-en}}</ref>.