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反中子

反中子, 中子的反粒子。它是1956年发现的。它的磁矩对于其自旋是反号的。反中子与核子相碰可湮没为π介子。

夸克结构:

中子(n):由一个上夸克(u ,带电量 +2/3),两个下夸克(d,带电量 -1/3)组成

反中子(n bar): 由一个反上夸克(u bar,带电量 -2/3),两个反下夸克(d bar,带电量 +1/3)组成

基本信息

中文名 反中子[1]

理论来源 狄拉克反粒子理论

反中子1.jpg

结 构 中子(n)、反中子(n bar)

发现时间 1956年 [2]

作 者 泡利与克拉夫

概述

中子的反粒子。它是1956年发现的。它的磁矩对于其自旋是反号的。反中子与核子相碰可湮没为π介子。 反中子(antineutron)是中子的反粒子,1956年,反质子被发现一年后,美国物理学家Bruce Cork发现了反中子,这种粒子的质量与中子相同,也不带电荷,但反中子是由三个反夸克所构成,分别是两个反下夸克和一个反上夸克,有别于中子的夸克。

反中子2.jpg

反中子的磁矩也与中子相反,一般中子的数值为-1.91 µN,而反中子则为+1.91 µN,当中 µN 是磁矩中的常数。

由于反中子与中子一样不带电荷,因此要直接观测反中子并不容易,但可看到它与中子湮灭成能量。

发现历程

现时有人认为,中子与反中子互相振动是存在的,并在一种未知的物理定律下发生,并违反重子数量守恒的定律。 早在1928年,狄拉克便预言了反质子的存在,但证实它的存在却花了20多年的时间。

根据狄拉克的理论,反质子的质量与质子相同,所带电荷相反,质子与反质子成对出现或湮没,用两个普通的质子碰撞便可获得反质子,但反质子的产生阈能为6.8GeV。

1954年,在加利福尼亚大学的劳伦斯辐射实验室,建成了64亿电子伏的质子同步稳相加速器,这为寻找反粒子提供了条件。1955年,张伯伦和塞格雷用上述加速器证实了前一年人们所观测的反质子的存在。

由于反质子出现的机会极少,大约每1000亿高能质子的碰撞,才能产生数量很少的反质子,因而证实反质子的存在极为困难。1955年他们这个实验小组测到60个反质子。由于偶然符合本底不大,记数系统虽不算好,但较为可信。

反中子3.jpg

不久他们又发现反中子。尽管高能粒子打靶时也能产生反中子,但是由于反中子不带电,更难从其他粒子中鉴别出来。他们是利用反质子与原子核碰撞,反质子把自己的负电荷交给质子,或由质子处取得正电荷,这样,质子变成了中子,而反质子则变成了反中子。

简介

反中子

分类: 反重子

组成: 一个反上夸克、两个反下夸克

系: 费米子

群: 强子

基本相互作用: 强相互作用、弱相互作用、引力

反中子4.jpg

粒子: 中子

状态: 已被发现

电荷: 0

自旋: -1⁄2

反物质之谜还未被揭开,反中子理论又引起了科学界轰动

不管是小到一块石头,还是大到晚上,我们从微观世界看,它们都是由质子、中子或者电子这些物质构成的。然而,是不是所有的物质都是由这些物质所构成的呢?

其实不然,在宇宙中,还存在有一种物质叫做反粒子,这种反粒子能够构成反物质。反物质是跟正常的物质处在一个相反状态的,就像我们通过镜子观看时,镜子里的人跟本身处在相反状态一样,它能够跟物质相结合,产生反应。

反中子5.jpg

1928年,英国的狄拉克通过对正能量与负能量的研究,论证了不仅正能量对人类来说是有意义的,负能量也同样对人类有一定的意义。同时狄拉克也推导出了反物质的存在,这也可以说是反物质的来源了。

1932年的时候,安德森通过对宇宙射线进行研究的时候,在粒子雨中发现了带有正电荷的粒子。在往后的20多年里,人们在宇宙中探寻到了另外的一种粒子,及反质子,在对反质子进行研究的过程中,人们也发现了反中子的存在。

后期的不断试验研究中,科学家通过粒子加速器研制出来反物质。科学家发现,当物质与反物质相互结合的时候,它们能够发生迅速的湮灭,同时发生爆炸,释放出远高于氢弹爆炸的能量。既然两者的碰撞能够产生如此巨大的能量,那我们的宇宙还能稳定么?

其实反物质虽然存在,但是在宇宙发生大爆炸之后,反粒子的存在是非常的稀少的,少到不足以对我们的宇宙产生威胁。不过,如果宇宙在发生快速的衰边,物质越来越稀少,那么反物质能不能对我们的宇宙造成威胁,那就另说了。

白矮星,中子星,黑洞,超新星的关系是什么

恒星质量小→大,分别会形成白矮星,中子星或黑洞~

反中子6.jpg

这个不完全正确,恒星形成的最后,决定形成白矮星,中子星和黑洞并不是依靠恒星的质量,还要考虑恒星演化最后过程的质量损失。小质量恒星可以认为形成白矮星(He白矮到C-O白矮),中等质量可能形成C-O白矮,也会形成超新星。大质量基本上认为是超新星。

中子星,黑洞的产生是否一定伴随超新星呢?是不是超新星的中心就是中子星或者黑洞啊?

首先,超新星和中子星黑洞不是一回事,超新星本来是观测上面的概念,反映的只是一颗星突然变得和一个星系一样明亮的阶段。所以超新星包含两类,I 型和 II 型超新星,他们之间物理完全不一样,但是都归为超新星,因为他们都发生了剧烈的爆炸,而且非常非常亮~

超新星是恒星演化的最为剧烈的阶段。它的结局一般有三种,直接爆炸,渣都不剩,所有物质全部被抛散;外壳爆炸被抛走,剩下恒星核质量较小,变成中子星,剩下恒星核质量大,变成黑洞。

所以中子星和黑洞一般是超新星爆炸产生的。但是超新星的中心可能什么都没有。 比如Ia 超新星经常炸的渣都不剩。

参考来源