Пока изучаются параграфы, посвященные позитрону, по-отдельности и за счет некоторых недоговоренностей – информация воспринимается вроде нормально, при попытке эти параграфы объединить и «договорить» вылезает много странного.
Если начать придираться к утверждениям, касающихся позитронов, то можно найти очень много веселых моментов. Например, можно немного приоткрыть завесу загадочности вакуума.
То есть, вакуум – это состояние с уровнями отрицательной энергии и положительной. Отрицательные уровни заселены электронами, поэтому вакуум – это не пустота.
И немного уточнить, что такое позитрон.
То есть, если нет электрона с отрицательной энергией и отрицательным зарядом (ну, дырка в этом уровне) – то это позитрон. При этом электрон становится обычным электроном с положительной энергией и отрицательным зарядом. Другими словами, позитрона как такового (частицы) нет. А есть некое место, которое как известно, пусто не бывает. А удравший со своего уровня в вакууме электрон – в этом же вакууме, но всяческие уровни игнорирует. Итого, чтобы получить блуждающий нормальный электрон, и фантом (позитрон) на отрицательном уровне вакуума – нужна энергия равная или больше 2m_e*c^2. Запомнили? Можно немножко «договорить»: электрон наткнувшись на «дырку» аннигилирует с нею, а в природе исчезнет один электрон. Поскольку при этом образуется два ɣ-фотона, то это в перспективе минус еще два электрона….
Идем дальше. Рождение электронно-позитронной пары.
Здесь с использованием той же энергии электрон и позитрон просто образуются при сохранении на месте того электрона с которым прореагировал ɣ-фотон.
То есть, электроны из природы не исчезают даже после аннигиляции.
Или, если прореагировали просто два электрона, то результатом вначале будет три электрона и позитрон. А рано или поздно, позитрон прореагирует с электроном, в конечном итоге как было два электрона в природе – так и останется. Ну, и плюс два ɣ-фотона.
И тут уже никакого вакуума, и никакой дырки (фантома). Позитрон – это полноценная частица.
Космические ливни.
Здесь, как никогда, актуальным становится использование выражения энергии в ГэВ. Большая и красивая, и ладно. Поскольку в Джоулях все немного менее весело. Пусть ɣ-фотон возникает в результате резкого торможения быстрого электрона. Учитывая постулат об ограничении скорости, электрон не может нести энергии больше, чем он может нести. То есть, это может быть собственная энергия электрона (m_e*c^2) плюс его кинетическая энергия с максимумом скорости около 300 000 000м/с (m_e*c^2/2). И это в сумме даже не 2m_e*c^2 – это меньше. Если он несет ее больше, то это либо не электрон, либо его скорость больше скорости света.
И вот наш электрон резко тормозит и сбрасывает ɣ-фотон. Поскольку электрон остается электроном, то его внутренняя энергия остается при нем. А энергия ɣ-фотона не больше, чем m_e*c^2/2. Тем не менее, где-то на пути он встречает атомное ядро и образует две частицы с определенной массой, и плюс с немалой кинетической энергией. А при торможении они опять сбрасывают ɣ-фотоны с достаточной для дальнейшего процесса энергией.
При описании процесса не учитывается последующая аннигиляция с испусканием каждый раз еще двух ɣ-фотонов.
Это, вероятно, и есть пресловутый закон сохранения энергии, когда она вроде бы убывает, но сильно множится.
Еще раз: