Svar:
Till varje partikel hör en antipartikel. T ex till elektronen hör antielektronen. Denna har samma massa som elektronen men laddningen har motsatt tecken. Antipartiklar finns normalt inte i naturen utan måste skapas med hjälp av acceleratorer eller så skapas de när partiklar i den kosmiska strålningen kommer in i atmosfären. Vissa radioaktiva isotoper skickar också ut antielektroner.

Antielektronen har egentligen oändligt lång livslängd om den får vara ifred, men om den möter en vanlig elektron så förintas båda och två fotoner skapas. Man kan säga att i denna process så övergår massa i strålning.

Antimateria är materia som består av enbart antipartiklar. En antiväteatom t ex består av en antielektron och en antiproton. Skulle vi "släppa loss" en sådan atom skulle den snabbt förintas.

Ett stort problem är varför det finns materia och antimateria i universum. I början vid "big bang" bildades både materia och antimateria men på grund av en liten assymetri så blev det lite mer materia än antimateria.

Du kan läsa mer om dessa saker i t ex "Kvarken och universum" av H-U Bengtsson, G Gustafson och L Gustafson eller i de flesta populära böcker om modern fysik.

I Forskning och Framsteg har Cecilia Jarlskog skrivit artiklar om detta ämne under de senaste åren.

Leta själv i biblioteket! Sök även på Internet med sökord "antimatter".

Se även fråga 523 och fråga 524

Svar:
Alla partiklar har ett "syskon" nämligen antipartikeln. Antipartikeln har samma massa som partikeln men omvänt tecken på laddningen. Tar man en antielektron och en antiproton så får man en antiväteatom. På detta sätt kan man bygga upp antimateria. Vid CERN (det stora europeiska forskningscentret för partikelfysik) har man förra året lyckats tillverka antiväteatomer.

Se även fråga 524 och fråga 124

Svar:
Antimateria är materia som består uteslutande av antipartiklar. Hittills har man endast lyckats framställa antiväte som består av en antielektron som är bunden till en antiproton.

Försöket att tillverka antiväte utfördes första gången förra året (1996) vid CERN. Man tog två strålar den ena med antiprotoner och den andra med antielektroner och lät dem löpa parallellt. Sedan får strålarna passera ett magnetfält. De laddade partiklarna böjs av medan de oladdade antiväteatomerna som bildats genom att två partiklar "parat ihop sig" fortsätter rakt fram. Någon praktisk användning av denna materia har man ännu inte kommit på.

Nyckelord: antimateria [16];

Svar:
Vi vet ingen bok som behandlar detta område av fysiken utförligt utan det kommer i sammanhang med allmän partikelfysik. Två böcker på svenska:

Lars Bergström och Erik Johansson: Partiklarnas värld, utgiven på Studentlitteratur.

H-U Bengtsson, G Gustafsson och L Gustafson: Kvarken och universum, utgiven på Corona.

För något år sedan publicerades forskningsresultat som visade att man lyckats sammanföra en antielektron och en antiproton till en anti-väteatom. I 1997 års utgåva av "Kosmos" som är utgiven av Svenska fysikersamfundet finns en bra artikel som beskriver framställning av antiväte.

Du kan säkert få tag i denna bok genom biliotek.

Försök hitta mer information om detta i populärvetenskapliga tidskrifter och på Internet.

Lycka till!

/GO

Se även fråga 523 och fråga 524

Svar:

1. Högenergetiska gammastrålar kan växelverka med materia, och producera en positron och en elektron (parbildning).

2. Ja.

3. Ja, men för att producera antiväte behövs bara en positron och en antiproton.

4. Ja, men inte för de så kallade förmedlarpartiklarna.

5. Gluonerna (8st) är förmedlarpartiklar för den starka växelverkan.

 
/KS

Se även fråga 1012 och fråga 1720

Svar:
Ett svart hål har bara 3 egenskaper: massa, elektrisk laddning och rörelsemängdsmoment. Om det bildats av materia eller antimateria är alltså likgiltigt från vårt universum sett.

Princetonprofessorn John Archibald Wheeler har formulerat sitt berömda "Theorem of no hair", alltså att ett svart hål inte har hår. Detta för att ett svart hål bara har dessa 3 egenskaper.

En proton har baryontal +1 och en antiproton har baryontal -1. Baryontalet för en stjärna är lika med antalet protoner och neutroner. Det är alltså ett mycket stort tal. Normalt gäller att baryontalet bevaras, men det gäller inte när ett svart hål bildas. Det svarta hålet har baryontalet 0. Då är det likgiltigt om utgångspunkten var materia eller antimateria. 
/KS

Svar:
Antipartiklar förutsades teoretiskt av Dirac på 30-talet. Den första antipartikeln (positronen) hittades strax efteråt. Antiprotonen framställdes första gången på 50-talet. Antimateria skulle på avstånd uppföra sig som vanlig materia, samma spektrallinjer till exempel. Det är teoretiskt möjligt att antimateria skulle kunna bilda himlakroppar. Gör man en noggrann analys av astrofysikaliska data, visar det sig att antimateria knappast finns i vårt universum. Denna asymmetri mellan materia och antimateria är faktiskt en av de stora gåtorna om vårt universum. Om man skulle lyckas framställa större mängder antimateria, har man ett förvaringsproblem. Vanlig materia går inte att använda.
/KS

Magnetiskt momentum är ju spin. Så skulle ni kunna berätta exakt vilka egenskaper som skiljer materia från anti materia?
/Pelle U

Svar:
Magnetiskt moment och spinn är relaterade, men det är inte samma sak. Man skulle kunna tro att protonens spinn på något sätt genererades av kvarkarnas spinn. Experiment visar att bara c:a 25% av protonens spinn har med kvarkarna att göra. Resten genereras på något annat sätt, vi vet inte hur. Det planeras experiment vid RHIC (Long Island) med polariserade protonstrålar. Där hoppas man kunna kasta ljus över hur protonens spinn uppkommer.

Som exempel på att dessa saker inte är alldeles enkla, kan vi ta den neutrala K-mesonen. De neutrala K-mesonerna uppträder aldrig som fria partiklar och antipartiklar. I stället förekommer de som linjärkombinationer av båda tillstånden. Två linjärkombinationer är möjliga, symmetrisk och antisymmetrisk. De kallas K_L och K_S.
L står för Long och S står för Short. Det är halveringstiden man syftar på. Dessa saker går inte att begripa på något intuitivt sätt. Det måste beskrivas kvantmekaniskt.
/KS

Svar:
Protonen och antiprotonen har baryontal +1 och -1 respektive. Båda har leptontal 0.

Elektronen och positronen har leptontal +1 och -1 respektive. Båda har baryontal 0.

Leptoner känner inte av stark växelvekan.
/KS

Svar:
Hade man skapat en rejäl klump antimateria, hade man fått tänka sig för. Nu rör det sig om några få atomer, så om de annihileras (förintas) med vanlig materia händer inga farligheter.

Man har faktiskt ännu (år 2002) inte lyckats fånga in några antivätekärnor. Vad man visat genom signalerna från annihilationen, är att det var fråga om antivätekärnor, bestående av en antiproton och en positron. 130 st såg man i det första försöket.
/KS

Se även fråga 10853 och fråga 9598

Har jag förstått det här rätt?? tex om en proton består av kvarkar. Då består en antiproton av antikvarkar? och en antikvark en kvark som har omvända kvanttal (baryontal, leptontal, färg, isospinn, särhet, hyperladdning, elektriskladdning)

Var kan man läsa om projektet med att tillverka antiväte? Jag har redan boken "kosmos 1997".

Mvh /Michael Lindahl
/Michael L

Svar:
Säger man att en proton består av tre kvarkar är det en mycket förenklad bild. 5% av protonen är faktiskt antikvarkar. Leptontalet är irrelevant för kvarkar, de är ju inte leptoner. Sök gärna på antimateria i denna databas.
/KS

Se även fråga 9255 och fråga 9747

1 http://livefromcern.web.cern.ch/livefromcern/antimatter/factory/AM-factory00.html

Svar:
Om du menar atomkärnor har man såvitt jag vet endast framställt väte. När man kolliderar partiklar från en accelerator med tillräckligt hög energi, så kan det bildas antiprotoner och antineutroner. Problemet är att sätta ihop ett antal av dessa. Det är inte lätt att göra t.ex. kol av sex protoner och sex neutroner. Med antipartiklar är det mycket svårare.

Jag hittade nedanstående svar när jag svarat på denna fråga. Tur att svaren är konsistenta !
/Peter E

Se även fråga 525

Svar:
Hejsan Nyfiken! Visst kan man bevara antimateria (antipartiklar) om de bara inte sönderfaller. För antiprotoner har man en ring med magneter (LEAR) i vilken man kan lagra dem nästan hur länge som helst. För stabila partiklar som antiprotoner är hela tricket att inte låta dem kollidera med protoner/neutroner. Det gör man genom att med magneter (antiprotonen har ju negativ laddning) tvinga dem att gå runt runt i ett vakuumrör.

Se mer om antimatera på CERNs site: Antimatter och nedanstående länk.
/Peter E

Nyckelord: antimateria [16];

Avancerad sökning på 'antimateria' i denna databas

Svar:
Daniel! Nej, antiprotonen kan skapas tillsammans med en proton i vilken reaktion som helst om bara tillräckligt med energi (minst c:a 2 GeV) finns tillgängligt. Jag antar ni hittade svar på de övriga frågorna .
/Peter E

Avancerad sökning på 'antiproton' i denna databas

Ursprunglig fråga:
Hej! I CERN har det producerats antimateria, enligt tidningsrapporter. Har antimateriepartiklarna samma kvanttal som vanlig materia? Följer antimaterian Paulipricipen? Hur skiljer/påvisar man en neutron från en antineutron, de är ju båda oladdade?
/Thomas Å, Knivsta

Svar:
Thomas! Det nya är att man lyckats "klä på" antiprotoner med positroner och alltså lyckats framställa ett litet antal (38) anti-väteatomer. Det innebär att man kan studera övergångar i anti-väte och jämföra dem med väte. Standardmodellen säger att egenskaperna skall vara exakt desamma med undantag för laddningen. Antipartiklar följer Pauliprincipen mot andra identiska antipartiklar, mot motsvarande partiklar saknar Pauliprincipen mening.

Man alltså lyckats framställa en liten mängd oladdad antimateria. Än så länge inte tillräckligt för att scenariot i Dan Browns bok (och filmen) Änglar och demoner skall bli verklighet!

Neutronen har t.ex. ett magnetiskt moment. Anti-neutronen har det motsatta eftersom kvarkarna har annan laddning. Neutronen har kvarksammansättningen ddu (laddning -1/3,-1/3,+2/3). Antineutronen har sammansättningen d_antid_antiu_anti (laddning +1/3,+1/3,-2/3).

Se vidare "over the top" artikeln länk 1 och den mer sansade pressreleasen länk 2.
/Peter E

Nyckelord: standardmodellen [24]; antimateria [16]; kvark [12];

1 http://www.theregister.co.uk/2010/11/18/cern_antimatter_bomb/
2 http://press.web.cern.ch/press/PressReleases/Releases2010/PR22.10E.html

1 Hur gör man antimateria?

2 Hur kan man jobba med antimateria utan att allt exploderar?

3 Varför exploderar antimateria och vanlig materia om de kommer i kontakt med varandra?

4 Kan det bildas planeter stenar och solar av antimateria?

5 Det verkar finnas en massa olika teorier om varför det finns mer materia än antimateria.

Vilken av dem är troligast?

6 Finns det andra sorters materia?
/Ronja B, färe, osby

Svar:
Ronja! Jag skall försöka.

1 Man accelererar partiklar med hjälp av en accelerator, se accelerator och Particle_accelerator . Ofta använder man kolliderare där man låter pariklarna gå runt åt båda hållen och kollidera i några punkter. Vid kollisionerna bildas partikel/antipartikelpar i en process som kallas parbildning .

2 Om bara antipartiklarna är stabila (t.ex. antiprotoner) räcker det att hålla dem separerade från materia. För detta lagrar man antipartiklarna i en Lagringsring som är ett lufttomt rör med magneter. För antiprotoner hade man på CERN en ring som kallades LEAR Low_Energy_Antiproton_Ring .

3 Om en partikel och en antipartikel kommer nära varandra så förintar de varandra i en process som kallas annihilation . Energin blir till gammastrålning eller partikel/antipartikelpar.

4 I princip ja, om antimaterian är separerad från materian. Men det är ganska säkert att det inte finns stora mängder antimateria i universum.

5 Ja, det finns flera teorier, men ingen allmänt accepterad och de är alla svåra att förstå. Man kan säga att om det inte varit ett litet överskott av materia så hade vi inte funnits för att kunna fundera på detta. Universum hade bestått av bara strålning. De teorier som finns är inte lätta att förstå: Baryon_asymmetry .

6 Nej, inte enligt standardmodellen (se fråga 18849 ) som är allmänt accepterad.

Se vidare 16426 , 17502 och nedanstående länkar.
/Peter E

Nyckelord: antimateria [16]; annihilation [14]; parbildning [7];

Finns det några användningsområden man skulle kunna använda antimateria som?

Har hört om att antiprotoner kanske kan bota cancer och något om antimateria bomber (som verkar lite sci-fi just nu för att vi bara kan skapa antimatreia i mycket små mängder just nu, vad jag har uppfattat).

Till skillnad från det, finns det några andra användningsområden?
/Angelina M, Schillerska Gymnasiumet, Göteborg

Svar:
Angelina! Nej, det är inte sannolikt. Man borde i så fall observera annihilationsstrålning (t.ex. 0.511 MeV från elektroner/positroner), och det gör man inte. Mycket energetiska objekt som kvasarer skulle kunna generera positroner, men inga har observerats, se länk 2. Men där är det nog frågan om att temperaturen är så hög att partiklar/antipartiklar skapas och annihilerar.

Man vet helt enkelt inte varför det är ett litet överskott (1 del på 10⁹) av partiklar över antipartiklar, se Baryon_asymmetry .

Någon användning annat än för vetenskapliga experiment, finns knappast ännu. Bomber låter som Dan Brown, se fråga 17502 . För cancerbehandling är det möjligt men det låter dyrt även om det skulle kunna ge mycket höga doser specifikt till inre organ, se länk 1 nedan.

Se även Antiproton#Modern_experiments_and_applications , fråga 16426 och Antimateria .
/Peter E

Nyckelord: antimateria [16];

1 http://physicsworld.com/cws/article/news/2006/nov/03/antiprotons-excel-at-cancer-treatment
2 https://www.bu.edu/blazars/paperstodownload/3c120annih.pdf

Ursprunglig fråga:
1. En elektron och dess antipartikel, positron, förintas om de träffar på varandra. Det lär gälla även en proton och dess antipartikel, antiprotonen. Men hur kan då kvarkar och antikvarkar hålla sams? Mesoner sönderfaller men de annihilerar inte.

2.Skulle en "deuteriumkärna" kunna bestå av en proton och en antineutron? De är ju inte varandras antipartiklar.
/Thomas Å, Knivsta

Svar:
Hej Thomas!

1 Protonen och antiprotonen är ju sammansatta av kvarkar resp. antikvarkar. Till skillnad från elektron/positron så annihileras inte hela partikeln utan bara ett kvark-antikvark par, se figuren nedan från länk 2. Se även fråga 15922 .

Från Annihilation#Proton-antiproton_annihilation :

When a proton encounters its antiparticle (and more generally, if any species of baryon encounters any species of antibaryon), the reaction is not as simple as electron-positron annihilation. Unlike an electron, a proton is a composite particle consisting of three "valence quarks" and an indeterminate number of "sea quarks" bound by gluons. Thus, when a proton encounters an antiproton, one of its constituent valence quarks may annihilate with an antiquark, while the remaining quarks and antiquarks will undergo rearrangement into a number of mesons (mostly pions and kaons), which will fly away from the annihilation point. The newly created mesons are unstable, and will decay in a series of reactions that ultimately produce nothing but gamma rays, electrons, positrons, and neutrinos. This type of reaction will occur between any baryon (particle consisting of three quarks) and any antibaryon (consisting of three antiquarks). Antiprotons can and do annihilate with neutrons, and likewise antineutrons can annihilate with protons.

2 Som synes ovan är svaret nej. En proton och en antineutron annihileras på samma sätt som proton/antiproton.

Nyckelord: annihilation [14]; antimateria [16]; kvark [12];

Svar:
Thomas! Frågan du refererar till är 19254 .

Kollisioner mellan hadroner ger i huvudsak mesoner med den starka växelverkan. Sönderfallet till leptoner måste ske med svag växelverkan, alltså via W eller Z.
/Peter E

Ursprunglig fråga:
Hej! I en artikel nämns "geoneutriner", och jag antar att det innebär neutriner producerade i jorden i st f i solen, samt att dessa skulle kollidera med antipartiklar, vilket väl är antiprotoner, positroner m fl. Är det överhuvudtaget möjligt att registrera sådana kollisioner, med tanke på hur "ointresserade" neutriner alls är att reagera? Vad kan skilja en korrekt signal från en falsk?
/Thomas Å, Knivsta

Svar:
Ja, geoneutriner är neutriner som bildas vid betasönderfall av radioaktiva ämnen (främst isotoper av uran, thorium och kalium) i jordens inre.

Det är dåligt känt hur stor effekt utvecklas genom radioaktivt sönderfall inne i jorden eftersom det är svårt att bestämma förekomsten av olika grundämnen. Man vet ganska väl vilken effekt som transporteras bort genom jordytan, men en del av denna effekt kan vara en långsam avsvalning av jordens inre. Att detektera geoneutriner skulle vara av mycket stort intresse eftersom det skulle ge information hur mycket sönderfall som förekommer.

Tekniken att detektera geoneutriner håller på att utvecklas, se en fyllig artikel i Wikipedia, Geoneutrino .

Se vidare fråga 13938 och länk 1.
/Peter E

Nyckelord: jordens inre [14]; neutrino [19]; radioaktivt sönderfall [38];

1 http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2012RG000400/full

Skriv de ord du vill söka på i sökfältet ovan och klicka på sökknappen. Uteslut ord genom att sätta - (minus) före ordet. Ordgrupper definieras med hjälp av "...". Sökningar är oberoende av stora och små bokstäver.

Exempel:

helium "kalle anka"

Sök på 'helium' och ordgruppen 'kalle anka'

orgelpipa

Sök på 'orgelpipa'

orgel -gitarr

Sök på 'orgel' men inte 'gitarr'