Ten artykuł od 2016-10 wymaga zweryfikowania podanych informacji. Nale?y poda? wiarygodne ?rodła w formie przypisow bibliograficznych . Cz??? lub nawet wszystkie informacje w artykule mog? by? nieprawdziwe. Jako pozbawione ?rodeł mog? zosta? zakwestionowane i usuni?te. Sprawd? w ?rodłach: Encyklopedia PWN  • Google Books  •  Google Scholar  •  Federacja Bibliotek Cyfrowych  • BazHum  • BazTech  • RCIN  • Internet Archive ( texts / inlibrary ) Dokładniejsze informacje o tym, co nale?y poprawi?, by? mo?e znajduj? si? w dyskusji tego artykułu . Po wyeliminowaniu niedoskonało?ci nale?y usun?? szablon {{Dopracowa?}} z tego artykułu.

Kreacja par (z łac. creatio ‘tworzenie’), tworzenie par ? proces powstania pary cz?stka-antycz?stka z energii fotonu (lub innego neutralnego bozonu ), jest procesem odwrotnym do anihilacji .

Wyro?nia si? dwie odmiany kreacji par: trwał? i wirtualn?.

Trwała kreacja cz?stek [ edytuj | edytuj kod ]

Je?eli kreacja pary cz?stka-antycz?stka jest trwała, to powstałe cz?stki istniej? po akcie kreacji dowolnie długo. W procesie takiej kreacji spełniona jest zasada zachowania energii , p?du i inne zasady zachowania . Zdarzenia takie mo?na obserwowa? w procesach, w ktorych oddziałuj?ce cz?stki maj? dostatecznie du?? energi?, czyli np. w oddziaływaniu promieniowania kosmicznego z cz?stkami atmosfery czy w akceleratorach .

Kreacja rzeczywistych par cz?stek naładowanych przez rzeczywiste fotony zachodzi pod dwoma warunkami:

• energia fotonu musi by? wy?sza ni? suma mas kreowanych cz?stek,
• w procesie uczestniczy dodatkowa cz?stka, ktora przejmie nadmiar p?du, tak by spełnione były zasady zachowania p?du i energii.

W praktyce kreacja par przez rzeczywiste fotony zachodzi zwykle w silnym zewn?trznym polu elektrycznym , najcz??ciej w polu j?dra atomowego . J?dro (ogolniej ?rodło zewn?trznego pola elektrycznego) jest wowczas obiektem przejmuj?cym nadmiar p?du. Przekroj czynny na taki proces ro?nie szybko z ładunkiem elektrycznym j?dra, czyli najłatwiej zachodzi on w o?rodku materialnym zawieraj?cym du?e ilo?ci pierwiastkow ci??kich, poniewa? przeniesienie energii oraz p?du zachodzi za po?rednictwem pola elektrycznego ^[1] .

Prawdopodobie?stwo zaj?cia procesu kreacji pary jest proporcjonalne do odwrotno?ci kwadratu masy kreowanych cz?stek. Oznacza to, ?e nawet je?eli energia pocz?tkowa fotonu wystarcza na produkcj? cz?stek ci??szych, zdecydowanie najcz??ciej produkowane s? pary najl?ejszych cz?stek naładowanych, czyli pary elektron - pozyton . Zjawisko kreacji pary elektron-pozyton przez rzeczywisty foton w o?rodku materialnym bywa nazywane konwersj? fotonu .

Minimalna energia fotonu wyra?ona jest wzorem ^[1] :

${\displaystyle E_{\gamma }=h\nu \geqslant 2m_{e}c^{2}+2{\frac {m_{e}^{2}}{m_{j}}}c^{2}\cong 1{,}022\,\mathrm {MeV} }$

gdzie:

${\displaystyle E_{\gamma }}$ ? minimalna energia kwantu ?wiatła,

${\displaystyle h}$ ? stała Plancka ,

${\displaystyle \nu }$ ? cz?stotliwo?? kwantu ?wiatła,

${\displaystyle m_{e}}$ ? masa elektronu ,

${\displaystyle m_{j}}$ ? masa j?dra,

${\displaystyle c}$ ? pr?dko?? ?wiatła w pro?ni.

Z racji tego ?e masa j?dra w porownaniu do masy elektronu jest wi?ksza o kilka rz?dow wielko?ci to drugi człon rownania mo?na w wi?kszo?ci teoretycznych rozwa?a? zaniedba?.

Du?o rzadziej nast?puje kreacja pary w polu elektrycznym elektronu, dzieje si? tak ze wzgl?du na mniejszy ładunek, oraz rozmiar elektronu w stosunku do j?der atomowych. W takim przypadku wzor na minimaln? energi? fotonu ma posta? ^[1] :

${\displaystyle E_{\gamma }=h\nu \geqslant 4m_{e}c^{2}.}$

Kreacja cz?stek wirtualnych [ edytuj | edytuj kod ]

Zasada nieoznaczono?ci pozwala na krotkotrwałe pojawienie si? energii, ktora mo?e wyst?pi? w postaci pary cz?stka-antycz?stka. Taka wirtualna para cz?stek ?yje przez czas ograniczony zasad? nieoznaczono?ci w postaci:

${\displaystyle \Delta t\Delta E\leqslant {\frac {h}{4\pi }},}$

gdzie:

${\displaystyle \Delta t}$ ? czas, na jaki pojawia si? energia,

${\displaystyle \Delta E}$ ? pojawiaj?ca si? energia,

${\displaystyle h}$ ? stała Plancka .

Z powy?szego wzoru wynika, ?e im masywniejsze s? wirtualne cz?stki, tym krocej ?yj?. Istnienie wirtualnych cz?stek wyja?nia niektore zjawiska kwantowe.

Argumenty przemawiaj?ce za istnieniem cz?stek wirtualnych [ edytuj | edytuj kod ]

Nie istnieje mo?liwo?? bezpo?redniej obserwacji powstaj?cych par wirtualnych cz?stek, jednak istniej? po?rednie dowody zachodzenia tego zjawiska:

• efekt Casimira ? przyci?ganie dwoch stalowych płyt w pro?ni zwi?zane z rezonansem par,
• czynnik Landego dla elektronu nie jest idealnie rowny 2 z powodu oddziaływa? z parami cz?stka-antycz?stka,
• hipotetyczne promieniowanie Hawkinga jest spowodowane kreacj? par na horyzoncie zdarze? czarnej dziury .

Przypisy [ edytuj | edytuj kod ]