Antimaterie; reagiert nur gleiches mit gleichem?

Hallo

Beim lesen eines Artikels über Antimaterie kam bei mir die folgende Frage auf:

Reagiert jetzt zum Beispiel ein Antiprotopn nur mit einem normalen Proton, oder kommt es auch zu einer „Vernichtung“/Umwandlung in Energie, wenn zum Beispiel ein Antiproton auf ein normale Elektron stösst?
Oder muss es für eine „Vernichtung“ immer ein Protopn/Antiproton, oder z. B. ein Elektron/Positron sein, das heisst der jeweilige „Antipartner“?

Da bin ich jetzt wirklich etwas ratlos/unsicher

Gruss
Christian

oder kommt es auch zu einer
„Vernichtung“/Umwandlung in Energie, wenn zum Beispiel ein
Antiproton auf ein normale Elektron stösst?

Ich erkenne da auf den ersten Blick ein Problem mit dem Gesetz von der Erhaltung der Ladung.

Auf den zweiten Blick erkennt man auch ein Problem mit dem Gesetz von der Erhaltung der Baryonen- und Leptonenzahl.

[Bei dieser Antwort wurde das Vollzitat nachträglich automatisiert entfernt]

Hallo Christian,

du hast vollkommen recht. Nur Teilchen/Antiteilchen können miteinander zerstrahlen.

Gruß

Peter

Danke für die Antworten

Wenn ich das mal etwas „sehr vereinfacht zusammenfasse“, könnte man also zum Beispiel Positronen in einem Behälter aus normalen Protonen sicher einschliessen, ohne das man aufwendige Magnetfelder benutzten müsste (rein theoretisch natürlich), oder?

Gruss
Christian

Hallo,

schon wieder richtig.

Aber: Es wimmelt überall vor Elektronen. Der Behälter muss elektrisch weitgehend neutral sein, damit er hält. (Abstoßungskräfte wären sonst zu stark)

Gruß

Peter

Auf den zweiten Blick erkennt man auch ein Problem mit dem
Gesetz von der Erhaltung der Baryonen- und Leptonenzahl.

Das ist nicht fundamental. An schwarzen Löchern gilt es beispielsweis nicht.

Hallo,

Wenn ich das mal etwas „sehr vereinfacht zusammenfasse“,
könnte man also zum Beispiel Positronen in einem Behälter aus
normalen Protonen sicher einschliessen, ohne das man
aufwendige Magnetfelder benutzten müsste (rein theoretisch
natürlich), oder?

du möchtest offensichtlich eine elektrostatische Konfiguration, die die Positronen gefangen hält. Das gibt es nicht.

In deinem konkreten Beispiel steht, wie schon von anderer Seite erwähnt, die gleichnamige Ladung der Protonen im Weg, die es dir praktisch unmöglich macht einen Eimer nur aus Protonen herzustellen, der dann auch noch stabil bleibt, wenn du ihn mit ebenso positiv geladenen Positronen befüllst.

Allgemein stellt sich heraus, dass jede statische Anordnung von elektrischen Feldern derart beschaffen ist, dass die Positronen sie verlassen (das Minimum des Potentials liegt am Rand). Besser wäre da schon eine Paul-Falle, die aber zeitlich veränderliche Felder benötigt.


PHvL

Auf den zweiten Blick erkennt man auch ein Problem mit dem
Gesetz von der Erhaltung der Baryonen- und Leptonenzahl.

Das ist nicht fundamental. An schwarzen Löchern gilt es
beispielsweis nicht.

So darf man das aber auch nicht sagen.

Man kann den Erhaltungssatz lediglich nicht anwenden, weil die Baryonen- und Leptonenzahl nicht zu den Observablen eines Schwarzen Loches gehört… wie dem auch sei, von Schwarzen Löchern war im Ausgangsposting jedenfalls nicht die Rede.

Hallo,

du möchtest offensichtlich eine elektrostatische
Konfiguration, die die Positronen gefangen hält. Das gibt es
nicht.

In deinem konkreten Beispiel steht, wie schon von anderer
Seite erwähnt, die gleichnamige Ladung der Protonen im Weg,
die es dir praktisch unmöglich macht einen Eimer nur aus
Protonen herzustellen, der dann auch noch stabil bleibt, wenn
du ihn mit ebenso positiv geladenen Positronen befüllst.

Allgemein stellt sich heraus, dass jede statische Anordnung
von elektrischen Feldern derart beschaffen ist, dass die
Positronen sie verlassen (das Minimum des Potentials liegt am
Rand). Besser wäre da schon eine Paul-Falle, die aber zeitlich
veränderliche Felder benötigt.


PHvL

Hallo

Es ist mir natürlich klar das es praktisch nicht geht (eben nur theoretisch), mir geht es nur um das richtige Verständniss. In diesem Fall also, dass ich mit dem Antiteilchen eines anderen Elementarteilchens ein bestimmtes Antiteilchen theoretisch „isolieren“ kann.
Bisher ging ich nämlich einfach davon aus, dass sich Antimaterie, egal was es ist, grundsätzlich mit JEDER normalen Materie zusammen in Energie umwandelt. Darum meine obiges (sehr theoretisches, fiktives) Beispiel…

Christian

Auf den zweiten Blick erkennt man auch ein Problem mit dem
Gesetz von der Erhaltung der Baryonen- und Leptonenzahl.

Das ist nicht fundamental. An schwarzen Löchern gilt es
beispielsweis nicht.

So darf man das aber auch nicht sagen.

Selbst wenn man das nicht kann (was ich noch nicht so ganz glaube), dann zeigt doch der Überschuß an Materie im Universum, daß die Baryonenzahl zumindest kurz nach dem, Urknall nicht erhalten gewesen sein kann.

Hallo,

Es ist mir natürlich klar das es praktisch nicht geht (eben
nur theoretisch), mir geht es nur um das richtige Verständniss.

es gibt auch theoretisch keine elektrostatische Teilchenfalle. Ich wollte eigentlich nur darauf aufmerksam machen, dass man auf soetwas wie die von dir als aufwändig bezeichneten Magnetfelder nicht verzichten kann.

In diesem Fall also, dass ich mit dem Antiteilchen eines
anderen Elementarteilchens ein bestimmtes Antiteilchen
theoretisch „isolieren“ kann.

Das ist aber IMHO in diesem Fall weniger ein Effekt der unterschiedlichen Teilchensorte, sondern insbesondere der Ladungserhaltung.

Bisher ging ich nämlich einfach davon aus, dass sich
Antimaterie, egal was es ist, grundsätzlich mit JEDER normalen
Materie zusammen in Energie umwandelt.

Zunächst gibt es ja keinen Grund, dass das Positron _Anti_materie ist und das Proton Materie - das ist ja erstmal nur eine Bezeichnung, die man so gewählt hat, damit die seltenen Teilchen _Anti_materie sind und die bekannten Materie. Aber so ohne weiteres ist es nicht zwingend, dass Elektron und Proton `zusammen’ gehören.

Mit dem gleichen Recht könnte ich also fragen, warum vernichten sich Elektron und Proton nicht - das wäre wenigstens mit der Ladungserhaltung vereinbar (allerdings nicht mit Baryonen- und Leptonenzahlerhaltung).

Selbst Positron und Elektron wandeln sich im Grunde nicht einfach so in Energie um. Es muss ja irgendetwas geben, das die Energie danach trägt, und die Impulserhaltung erzwingt dann sogar mehrere Teilchen (z.B. zwei Photonen).


PHvL

Die Baryonen- und Leptonenzahl ist ja auch nur nach dem Standardmodell der Elementarteilchenphysik eine absolute Erhaltungsgröße und darauf bezog sich auch mein erstes Posting.

Für Bedingungen wie sie kurz nach dem Urknall herrschten, ist dieses Modell jedoch unzureichend und es gibt in der Tat Vorschläge für weitergehende Modelle in denen die Baryonen- und Leptonenzahl nicht erhalten ist.

Allerdings wurde eine solche Verletzung (wie z.B. der Zerfall des Protons) experimentell noch nicht beobachtet.

[Bei dieser Antwort wurde das Vollzitat nachträglich automatisiert entfernt]