Quanten.de Diskussionsforum

Quanten.de Diskussionsforum (http://www.quanten.de/forum/index.php5)
-   Quantenmechanik, Relativitätstheorie und der ganze Rest. (http://www.quanten.de/forum/forumdisplay.php5?f=3)
-   -   Neutronen - Antineutronen (http://www.quanten.de/forum/showthread.php5?t=3946)

Geku 09.06.21 12:50

Neutronen - Antineutronen
 
Wodurch unterscheiden sich Antineutonen von Neutronen in physikalischen Experimenten?

Bei Teilchen mit Ladung (z.B. Positron - Elektron) gibt es einen Unterschied in der Ablenkung im Magnetfeld. Neutronen sind aber elektrisch neutral.

Wie sieht es mit der Gravitation aus?

Hawkwind 09.06.21 14:13

AW: Neutronen - Antineutronen
 
Massen von Neutron und Antineutron sind in der Standardphysik exakt gleich groß, und Experimente bestätigen das mit immer besser werdenden Präzision: es gibt also keinerlei Unterschiede in der gravitativen Wechselwirkung (die wegen ihrer Kleinheit in Collider-Experimenten übrigens eh keine Rolle spielt).

Der wichtigste Unterschied ist eine ihrer Materie-Quantenzahlen, die Baryonenzahl: das Neutron hat +1 und das Antineutron -1, d.h. sie haben unterschiedliche Zerfallskanäle, z.B. ihre Beta-Zerfälle

neutron -> proton + elektron + antineutrino

antineutron -> antiproton + positron + neutrino

Sie gehören eben in "verschieden Welten", normale und Anti-Welt.

Sie unterscheiden sich natürlich auch in ihren Bestandteilen, den Quarks:

neutron = u-quark + 2 d-quarks

das Antineutron aus den entsprechenden Anti-Quarks.

Geku 09.06.21 14:41

AW: Neutronen - Antineutronen
 
Danke sehr gut erklärt. Das heißt ob Materie oder Antimaterie offenbart sich erst nach dem Zerfall des Neutrons, z.B. sichtbar an der Spur in einer Nebelkammer mit Magnetfeld.

Unter welchen Bedingungen zerstrahlt Materie und Antmaterie?

Müssen gleiche Partner zusammen treffen. z.B. Elektron und Positron oder Proton und Antiproton oder können es auch ungleiche Partner sein, z.B. Proton und Positron? Welche Zerfallsprodukte entstehen dann?

Wie kann ein Positron eine lange Spur in der Nebelkammer ziehen. Der Nebel entsteht durch Stoßionisation, bei der gesstossene Atome Elektronen verlieren und Konensationskerne bilden. Müsste das Posititron nicht mit dem ersten frei gewordenen Elektron zerstrahlen und die Nebelspur schon am Beginn zu Ende sein?

Hawkwind 09.06.21 16:41

AW: Neutronen - Antineutronen
 
Zitat:

Zitat von Geku (Beitrag 95319)
Danke sehr gut erklärt. Das heißt ob Materie oder Antimaterie offenbart sich erst nach dem Zerfall des Neutrons, z.B. sichtbar an der Spur in einer Nebelkammer mit Magnetfeld.

Unter welchen Bedingungen zerstrahlt Materie und Antmaterie?

Müssen gleiche Partner zusammen treffen. z.B. Elektron und Positron oder Proton und Antiproton oder können es auch ungleiche Partner sein, z.B. Proton und Positron? Welche Zerfallsprodukte entstehen dann?

Annihilation in reine Energie (d.h. Photonen) gibt es nur dann, wenn ein Teilchen auf seinen exakten Gegenspieler trifft. Ansonsten laufen die "üblichen" Streuprozesse ab. Schiesst du beispielsweise ein Positron auf ein Proton, so wirst du oft schlicht elastische Streuung beobachten, wie bei 2 Billardkugeln, beide ändern Richtung und Geschwindigkeit, ohne dass etwas neues entsteht. Es ist auch eine Frage der Energie des einschiessenden Teilchens und wie genau getroffen wird.



Zitat:

Zitat von Geku (Beitrag 95319)
Wie kann ein Positron eine lange Spur in der Nebelkammer ziehen. Der Nebel entsteht durch Stoßionisation, bei der gesstossene Atome Elektronen verlieren und Konensationskerne bilden. Müsste das Posititron nicht mit dem ersten frei gewordenen Elektron zerstrahlen und die Nebelspur schon am Beginn zu Ende sein?

Es müsste das freigewordene Elektron schon ganz genau treffen; das ist nicht sehr wahrscheinlich und wird nur selten der Fall sein.

Geku 09.06.21 17:15

AW: Neutronen - Antineutronen
 
Zitat:

Zitat von Hawkwind (Beitrag 95321)
Annihilation in reine Energie (d.h. Photonen) gibt es nur dann, wenn ein Teilchen auf seinen exakten Gegenspieler trifft. Ansonsten laufen die "üblichen" Streuprozesse ab. Schiesst du beispielsweise ein Positron auf ein Proton, so wirst du oft schlicht elastische Streuung beobachten, wie bei 2 Billardkugeln, beide ändern Richtung und Geschwindigkeit, ohne dass etwas neues entsteht. Es ist auch eine Frage der Energie des einschiessenden Teilchens und wie genau getroffen wird.

Es müsste das freigewordene Elektron schon ganz genau treffen; das ist nicht sehr wahrscheinlich und wird nur selten der Fall sein.

Warum läßt sich dann Antmaterie so schwer speichern?

Aniwasserstoff düfte in einem Gefäß aus einem anderen Material demnach nicht so schnell annihilieren. Speziell, wenn man darauf achtet, dass die Materialien nicht ionisiert werden.

Hawkwind 09.06.21 22:21

AW: Neutronen - Antineutronen
 
Bin da leider alles andere als ein Experte, was diese technischen Dinge angeht.
In folgendem Artikel geht es um das Thema
https://www.nature.com/articles/419439a

Offenbar werden die Anti-Wasserstoffatome in den Colliderexperimenten mit Geschwindigkeiten ganz nahe der Lichtgeschwindigkeit erzeugt. Sie kollidieren deshalb mit der Wänden der Apparatur und werden dabei zerstört.
Das Problem ist wohl, sie erst einmal langsam genug zu machen.

Mirko Buschhorn 19.06.21 09:09

AW: Neutronen - Antineutronen
 
Zitat:

Zitat von Hawkwind (Beitrag 95321)
Annihilation in reine Energie (d.h. Photonen) gibt es nur dann, wenn ein Teilchen auf seinen exakten Gegenspieler trifft. Ansonsten laufen die "üblichen" Streuprozesse ab. Schiesst du beispielsweise ein Positron auf ein Proton, so wirst du oft schlicht elastische Streuung beobachten, wie bei 2 Billardkugeln, beide ändern Richtung und Geschwindigkeit, ohne dass etwas neues entsteht. Es ist auch eine Frage der Energie des einschiessenden Teilchens und wie genau getroffen wird.

Es müsste das freigewordene Elektron schon ganz genau treffen; das ist nicht sehr wahrscheinlich und wird nur selten der Fall sein.

Das Proton ist kein exakter Gegenspieler des Antineutrons. Soweit ich weiß, annihilieren sie in Teilen dennoch (Up- mit Anti-Up-Quark und Down- mit Anti-Down-Quark). Übrig bleibt ein instabiles Pion aus Up- und Anti-Down-Quark. Ganz sicher bin ich mir allerdings nicht. Wurde das experimentell überprüft?

Geku 19.06.21 09:41

AW: Neutronen - Antineutronen
 
Positron und Proton gehen sich schon aufgrund ihrer gleichen positiven Ladungen aus dem Weg.Zwischen Proton und Antineutron gibt es diese Abstoßenden Kräfte nicht. Diese können nicht in pure Energie zerstrahlen, da sonst die negative Ladung des Antprotons verloren ginge.

Mirko Buschhorn 19.06.21 10:19

AW: Neutronen - Antineutronen
 
Reaktion Proton-Antineutron: Aus vier Quarks müssten vier Photonen (pure Energie) entstehen und die positive Ladung müsste im verbleibenden Up-Quark (+2/3) und Anti-Down-Quark (+1/3) stecken.

Geku 19.06.21 12:53

AW: Neutronen - Antineutronen
 
Zitat:

die positive Ladung müsste im verbleibenden Up-Quark (+2/3) und Anti-Down-Quark (+1/3) stecken.
Da es keine freien Quarks gibt, was passiert dann mit diesen?


Alle Zeitangaben in WEZ +1. Es ist jetzt 00:08 Uhr.

Powered by vBulletin® Version 3.8.8 (Deutsch)
Copyright ©2000 - 2021, vBulletin Solutions, Inc.
ScienceUp - Dr. Günter Sturm