Физическая энциклопедия - рождение пары

частица-античастица, один из видов взаимопревращения элем. ч-ц, в к-ром в результате эл.-магн. или к.-л. др. вз-ствия одновременно возникают ч-ца и античастица. Возможность Р. п. (как и аннигиляция пары) предсказывалась как следствие релятив. Дирака уравнения. В 1933 франц. физики И. и Ф. Жолио-Кюри с помощью камеры Вильсона, помещённой в магн.

поле, наблюдали рождение электрон-позитронных пар g-квантами от радиоактивного источника. Согласно законам сохранения энергии-импульса, Р. п. одиночным фотоном невозможно. Процессы Р. п. фотоном происходят в кулоновском поле (на рис. помечено крестиком) ядра и ат. эл-нов при энергии фотона ?g , превышающей удвоенную энергию покоя ч-цы, и при ?g , большей 1030 МэВ (в зависимости от в-ва), являются гл. механизмом потери энергии g-квантов при их прохождении через в-во (см. рис. в ст. (см. ГАММА-ИЗЛУЧЕНИЕ)). Возможен также процесс Р. п. виртуальным фотоном g* (см. ВИРТУАЛЬНЫЕ ЧАСТИЦЫ), образованным в процессе столкновения или распада ч-ц. Такой механизм Р. п. наз. также к о н в е р с и е й ф о т о н а. Если энергия фотона (реального или виртуального) очень велика, то он может породить любую пару частица-античастица, напр.

пару мюонов m+m-. Если при эл.-магн. переходе в ядре образование реального фотона запрещено законом сохранения полного момента, то такой переход происходит только за счёт процесса внутр. конверсии g-кванта на ат. эл-не или (при достаточно большой энергии) за счёт конверсии у в электрон-позитронную пару. В столкновениях ч-ц высоких энергий наблюдается также рождение мюонных пар.

В адронных столкновениях Р. п. m+mсвязывают с эл.-магн. аннигиляцией кварков и антикварков, входящих в состав адронов, или с процессами конверсии фотонов тормозного излучения, образованных при столкновениях кварков с кварками или глюонами. Поэтому процессы Р. п. m+mи е+ес большими поперечными (по отношению к оси соударения) импульсами анализируют в рамках квантовой хромодинамики и кварк-партонной модели (см.

ПАРТОНЫ). В Р. п. m+m-с малыми поперечными импульсами важную роль могут играть эл.-магн. распады адронов (напр., hВ®g+m++m-, caВ®p0+m++m-). Изучение процессов Р. п. (конверсии) в эл.-магн. распадах адронов позволяет получить информацию об эл.-магн. формфакторах адронов. Процессы Р. п. новых тяжёлых ч-ц си b-кварков или tВ±-лептонов и их последующие лептонные распады явл.

источником пар т.н. п р я м ы х л е п т о н о в в адронных столкновениях. В общем случае любой процесс образования пары ч-ц с противоположными лептонными или барионными зарядами можно рассматривать как процесс Р. п. лептонов или кварков, напр. ev=e, ud=. .