Главное, чтобы сходился баланс (Часть 5)
Вы можете спросить, а не может ли существовать антифотон, тогда электронно-антиэлектронная аннигиляция может привести к возникновению фотона и антифотона с лептонными числами +1 и -1 соответственно? Ведь (+1) + (-1) также равняется 0.
Отвечаю вам: нет! Ни при одном наблюдавшемся взаимодействии частиц физикам не приходилось теоретически допускать существование антифотона, чтобы свести баланс. На самом деле гипотетическое существование антифотонов привело бы к чудовищным осложнениям. Например, при определенных условиях электропно-антн-электронная аннигиляция могла привести к возникновению одного фотона либо трех фотонов. В любом из этих случаев нельзя было бы получить в итоге лептонное число 0, если бы существовали фотоны и антифотоны с лептонными числами +1 и -1. Один фотон из трех обязательно должен был бы иметь лептонное число +1 или -1, но ни в коем случае не 0.
Итак, физики пришли к заключению, что не существует антифотонов, особых и отдельных от фотонов. Фотон сам служит своей противоположностью и имеет лептонное число 0. В таком случае при аннигиляции баланс сходится идеально. Общее лептонное число суммы электрона и антиэлектрона равняется 0, а общее лептонное число любого количества возникающих фотонов также равно 0.
К такому же доводу можно прибегнуть и в случае с протонно-антипротонной аннигиляцией:
протон + антипротон фотон + фотон.
Общее барионное число суммы протона (+1) и антипротона (-1), разумеется, равно 0; общее барионное число любого количества возникших фотонов также должно быть равно 0. Следовательно, фотон должен иметь барионное число 0.
Лептонные числа и барионные числа сохраняются во всех наблюдаемых взаимодействиях частиц, так что физики говорят о «законе сохранения лептопного числа» и «законе сохранения барионного числа».
|
