Anihilasi
Dalam fisika partikel, anihilasi adalah proses yang terjadi ketika partikel subatomik bertabrakan dengan antipartikel terkait untuk menghasilkan partikel lain, seperti elektron yang bertabrakan dengan positron untuk menghasilkan dua foton[1] Total energi dan momentum pasangan awal terjaga dalam proses tersebut, dan, lebih umum didistribusikan di antara satu pasang partikel lain dalam keadaan akhir. Antipartikel memiliki jumlah aditif bilangan kuantum yang berlawanan dari partikel, sehingga jumlah semua bilangan kuantum pasangan asli tersebut adalah nol. Oleh karenanya, setiap rangkaian partikel dapat diproduksi dimana jumlah kuantum totalnya juga nol selama konservasi energi dan konservasi momentum dipatuhi.[2]
Selama anihilasi berenergi rendah, produksi foton mungkin terjadi, karena partikel ini tidak memiliki massa. Namun, penumbukan partikel berenergi tinggi menghasilkan pemusnahan dimana berbagai macam partikel berat tercipta.
Kata pemusnahan juga dapat digunakan secara tidak resmi untuk interaksi dua partikel yang tidak saling antipartikel (bukan muatan konjugat). Beberapa bilangan kuantum mungkin kemudian tidak berjumlah nol pada keadaan awal, tetapi harus dijaga, dengan jumlah yang sama pada keadaan akhir. Contohnya adalah "penghancuran" berenergi tinggi antineutrino elektron dengan elektron untuk menghasilkan W−.
Jika partikel pemusnah adalah komposit, seperti meson atau baryon, maka beberapa partikel berbeda biasanya diproduksi pada keadaan akhir.
Produksi boson tunggal
[sunting | sunting sumber]Jika dua partikel pemula bersifat elementer (bukan komposit), maka mereka dapat bergabung untuk menghasilkan hanya satu boson elementer tunggal, seperti foton (γ), gluon (g), Z, atau Higgs boson (H0). Jika total energi dalam bingkai pusat momentum sama dengan massa diam dari suatu boson nyata (yang mustahil bagi boson tanpa massa seperti partikel γ), maka partikel yang dibuat akan terus ada sampai meluruh sesuai dengan waktu hidupnya. Jika tidak, prosesnya dipahami sebagai penciptaan awal boson yaitu virtual, yang segera berubah menjadi partikel nyata + pasangan antipartikelnya. Hal ini disebut proses s-channel. Contohnya adalah pemusnahan elektron dengan positron untuk menghasilkan foton virtual, yang diubah menjadi muon dan anti-muon. Jika energinya cukup besar, suatu Z dapat menggantikan foton.
Lihat pula
[sunting | sunting sumber]
Referensi
[sunting | sunting sumber]Notasi
[sunting | sunting sumber]- Kragh, H. (1999). Quantum Generations : A history of physics in the twentieth century. Princeton University Press. ISBN 0-691-01206-7.
Catatan kaki
[sunting | sunting sumber]- ^ "Antimatter". Lawrence Berkeley National Laboratory. Diarsipkan dari versi asli tanggal 23 August 2008. Diakses tanggal 3 September 2008.
- ^ "The Standard Model – Particle decays and annihilations". The Particle Adventure: The Fundamentals of Matter and Force. Lawrence Berkeley National Laboratory. Diakses tanggal 17 Oktober 2011.