Антипротон

Антипротон (символ р), античастица по отношению к протону. Массы и спины А. и протона равны, а электрические заряды и магнитные моменты одинаковы по абсолютному значению, но противоположны по знаку. Существование А. предсказывалось современной теорией элементарных частиц, и его поиски в космических лучах 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), 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.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.
? В. П. Павлов.