Открытие антивещества

Вернемся к истории открытия элементарных частиц. В 1932 г. американский физик К. А. Андерсен открыл первую частичку антивещества — позитрон. История этого открытия довольно поучительна. Дело в том, что знаменитый английский физик Дирак нашел некоторое уравнение, называемое сейчас уравнением Дирака, замечательным образом описывавшее свойства известной частицы — электрона. Однако у уравнения был один маленький, как казалось сначала, недостаток. Число его решений вдвое превышало число известных состояний электрона. В частности, были решения, отвечавшие отрицательной массе. Общепризнанным считается утверждение, что масса тела может быть только положительной. Это означает, что тела с помощью сил гравитации могут только притягиваться и никогда не могут отталкиваться. (Отметим, что изредка выдвигаются гипотезы, основанные и на отрицании этого утверждения). По абсолютной величине масса, описываемая вторым решением уравнения Дирака, строго равнялась массе электрона. Но таких состояний у реальных частиц не было. Можно, конечно, было просто закрыть глаза на второе решение, считать его нефизическим, как это делают школьники в тех случаях, когда, решая задачу о расстоянии между двумя пунктами, получают квадратное уравнение с двумя решениями — положительным и отрицательным. Отрицательный корень уравнения при этом отбрасывают из физических соображений. Однако возможно предположение, что второе решение уравнения Дирака описывает другую частицу с положительным электрическим зарядом и положительной массой, антиэлектрон. Но известной положительно заряженной частицей был в то время только протон, в 2000 раз более тяжелый, чем частица, отвечавшая уравнению Дирака. Казалось, что в теории Дирака сплошные несоответствия. И вдруг в эксперименте Андерсена обнаружены следы частицы в специальном приборе — камере Вильсона, оставленные явно легкой положительно заряженной частицей, оказавшейся антиэлектроном. Это был настоящий триумф теоретической мысли.

111