Aniquilación partícula-antipartícula

En física, la aniquilación partícula-antipartícula se refiere al encuentro de una partícula material con su respectiva antipartícula lo que produce la aniquilación de ambas para producir o energía u otras partículas

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Descripción

Si una partícula y su antipartícula se encuentran en los estados cuánticos apropiados, entonces pueden aniquilarse la una a la otra y producir otras partículas. Las reacciones como:

e⁺  +  e^-  →  γ  +  γ

(aniquilación de un par electrón-positrón en dos fotones) son un ejemplo del proceso.

La aniquilación de un par electrón-positrón en un solo fotón: e⁺  +  e^-  →  γ no puede ocurrir porque es imposible que se conserven la energía y el momento a la vez en este proceso. La reacción inversa es también imposible por esta razón. Sin embargo, este fenómeno se observa en la naturaleza; se puede crear un par electrón-positrón a partir de un solo fotón con una energía de al menos la masa de ambas partículas: 1.022 MeV. Lo cierto, es que según la teoría cuántica de campos este proceso está permitido como un estado cuántico intermedio para tiempos suficientemente cortos en los que la violación de la conservación de la energía puede acomodarse al principio de incertidumbre de Heisenberg. Esto abre la vía para la producción de pares virtuales' o su aniquilación donde el estado cuántico de una sola partícula puede fluctuar en un estado cuántico de dos partículas y volver a su estado inicial. Estos procesos son importantes en el estado de vacío y la renormalización de una teoría cuántica de campos. También abre el camino para una mezcla de partículas neutras a través de procesos como el mostrado aquí, que es un ejemplo complicado de la renormalización de la masa.

Véase también

• Antimateria
• Teoría cuántica de campos