Антипротон

(символ р)

        античастица (См. Античастицы) по отношению к протону. Массы и Спины А. и протона равны, а электрические заряды и магнитные моменты (См. Магнитный момент) одинаковы по абсолютному значению, но противоположны по знаку. Существование А. предсказывалось современной теорией элементарных частиц, и его поиски в космических лучах (См. Космические лучи) велись около 20 лет. Экспериментально А. открыт в 1955 О. Чемберленом, Э. Сегре, К. Вигандом и Т. Ипсилантисом в Беркли (США) на ускорителе протонов с максимальной энергией в 6,3 Гэв.

         Согласно закону сохранения тяжёлых частиц (барионов (См. Барионы)), А. может родиться только в паре с протоном (или с нейтроном, если позволяет закон сохранения электрического заряда). Пороговая (наименьшая) энергия для рождения пары протон — А. при столкновении двух свободных протонов в лабораторной системе координат (т. е. в системе, в которой один из протонов до соударения покоится) составляет 6,6 Гэв, а при столкновении с протоном или нейтроном, связанным в атомном ядре, — около 4 Гэв. Поэтому при энергии ускоренных протонов в 6,3 Гэв следовало ожидать образования А.

         В опыте Чемберлена и др. А. рождались при столкновениях протонов от ускорителя с мишенью из меди (см. рис.). На 10¹¹ столкновений приходилось всего несколько А. Система отклоняющих магнитов отбирала отрицательно заряженные частицы, подавляющее большинство которых было отрицательными пи-мезонами (См. Пи-мезоны). Отождествить А., т. е. отличить его от других отрицательно заряженных частиц, можно было по величине массы. Для этого определяли импульс частицы (по отклонению в магнитном поле) и её скорость (с помощью черенковского счётчика).

         В экспериментах наблюдалась и другая яркая особенность поведения А. — их аннигиляция в столкновениях с протонами и нейтронами ядер вещества (см. Аннигиляция и рождение пар). Оказалось, что в результате аннигиляции А. рождается 4—5 пи-мезонов большой энергии.

         С помощью ускорителей теперь получают довольно интенсивные пучки А. В опытах с такими пучками в 60-х гг. открыт ряд короткоживущих элементарных частиц — мезонных резонансов (См. Резонансы).

         В. П. Павлов.

        

        Схема опыта по рождению антипротонов: П — пучок протонов из ускорителя; Т — мишень из меди, в которой рождаются антипротоны; М₁, М₂ — магниты, отклоняющие отрицательно заряженные частицы по направлению к счётчикам; C₁, C₂ — черенковские счётчики, измеряющие скорость заряженных частиц.