Skip to main content
Global

11.2: Kuanzishwa kwa Fizikia ya Chembe

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    175244

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)

    Malengo ya kujifunza

    Mwishoni mwa sehemu hii, utaweza:

    • Eleza vikosi vinne vya msingi na chembe gani hushiriki ndani yao
    • Kutambua na kuelezea fermions na bosons
    • Tambua na kuelezea familia za quark na lepton
    • Tofautisha kati ya chembe na antiparticles, na kuelezea mwing

    Fizikia ya chembe ya msingi ni utafiti wa chembe za msingi na mwingiliano wao katika asili. Wale wanaojifunza fizikia ya msingi ya chembe—fizikia ya chembe—hutofautiana na wanafizikia wengine kwa kiwango cha mifumo wanayojifunza. Mwanafizikia wa chembe hajali kujifunza ulimwengu wa microscopic wa seli, molekuli, atomi, au hata viini vya atomiki. Wanavutiwa na michakato ya kimwili ambayo hutokea kwa mizani hata ndogo kuliko nuclei ya atomiki. Wakati huo huo, wanashiriki siri za kina zaidi katika asili: Ulimwengu ulianzaje? Ni nini kinachoelezea mfano wa raia katika ulimwengu? Kwa nini kuna jambo zaidi kuliko antimater katika ulimwengu? Kwa nini nishati na kasi huhifadhiwa? Ulimwengu utabadilikaje?

    Nne Vikosi vya msingi

    Hatua muhimu ya kujibu maswali haya ni kuelewa chembe na mwingiliano wao. Ushirikiano wa chembe huonyeshwa kwa upande wa nne za msingi za nguvu. Ili kupungua kwa nguvu, majeshi haya ni nguvu ya nyuklia, nguvu ya umeme, nguvu ya nyuklia dhaifu, na nguvu ya mvuto.

    1. Nguvu ya nyuklia. Nguvu kali ya nyuklia ni nguvu kali sana ya kuvutia ambayo hufanya tu juu ya umbali mfupi sana (kuhusu\(10^{-15}m\)). Nguvu kali ya nyuklia ni wajibu wa kumfunga protoni na nyutroni pamoja katika viini atomia. Si chembe zote zinazoshiriki katika nguvu kali za nyuklia; kwa mfano, elektroni na nyutrino haziathiriwa nayo. Kama jina linavyoonyesha, nguvu hii ina nguvu zaidi kuliko majeshi mengine.
    2. Nguvu ya umeme. Nguvu ya sumakuumeme inaweza kutenda juu ya umbali mkubwa sana (ina upeo usio na mwisho) lakini ni 1/100 tu nguvu ya nguvu kali ya nyuklia. Chembe zinazoingiliana kupitia nguvu hii zinasemekana kuwa na “malipo.” Katika nadharia ya classical ya umeme tuli (sheria ya Coulomb), nguvu ya umeme inatofautiana kama bidhaa ya mashtaka ya chembe zinazoingiliana, na kama mraba inverse ya umbali kati yao. Tofauti na nguvu kali, nguvu ya umeme inaweza kuvutia au ya kukataa (mashtaka kinyume huvutia na kama mashtaka yanarudisha). Nguvu ya magnetic inategemea njia ngumu zaidi juu ya mashtaka na mwendo wao. Uunganisho wa nguvu za umeme na magnetic katika nguvu moja ya umeme (mafanikio ya James Clerk Maxwell) inasimama kama moja ya mafanikio makubwa ya akili ya karne ya kumi na tisa. Nguvu hii ni muhimu kwa mifano ya kisayansi ya muundo wa atomiki na bonding ya Masi.
    3. Dhaifu nguvu ya nyuklia Nguvu dhaifu ya nyuklia hufanya juu ya umbali mfupi sana\((10^{-15}m)\) na, kama jina lake linavyoonyesha, ni dhaifu sana. Ni\(10^{-6}\) takribani nguvu ya nguvu ya nyuklia. Nguvu hii inadhihirishwa hasa katika kuoza kwa chembe za msingi na mwingiliano wa neutrino. Kwa mfano nyutroni inaweza kuoza kwa protoni, elektroni, na neutrino elektroni kupitia nguvu dhaifu. Nguvu dhaifu ni muhimu sana kwa sababu ni muhimu kwa kuelewa nucleosynthesis ya stellar-mchakato unaojenga nuclei mpya ya atomiki katika vipande vya nyota.
    4. Nguvu ya mvuto. Kama nguvu ya sumakuumeme, nguvu ya mvuto inaweza kutenda juu ya umbali mkubwa sana; hata hivyo, ni nguvu tu\(10^{-38}\) kama nguvu kali ya nyuklia. Katika nadharia ya kisasa ya Newton ya mvuto, nguvu ya mvuto inatofautiana kama bidhaa ya raia wa chembe zinazoingiliana na kama mraba inverse ya umbali kati yao. Nguvu hii ni nguvu inayovutia ambayo hufanya kati ya chembe zote na wingi. Katika nadharia za kisasa za mvuto, tabia hii ya nguvu inachukuliwa kuwa kesi maalum kwa mwingiliano wa chini wa nishati macroscopic. Ikilinganishwa na majeshi mengine ya asili, mvuto ni kwa mbali dhaifu zaidi.

    Majeshi ya msingi hayawezi kuwa kweli “ya msingi” lakini inaweza kweli kuwa mambo tofauti ya nguvu sawa. Kama vile nguvu za umeme na magnetic ziliunganishwa katika nguvu ya umeme, fizikia katika miaka ya 1970 waliunganisha nguvu ya umeme na nguvu dhaifu ya nyuklia katika nguvu ya electroweak. Nadharia yoyote ya kisayansi inayojaribu kuunganisha nguvu ya electroweak na nguvu kali ya nyuklia inaitwa nadharia kuu ya umoja, na nadharia yoyote inayojaribu kuunganisha vikosi vyote vinne inaitwa nadharia ya kila kitu. Tutarudi kwenye dhana ya umoja baadaye katika sura hii.

    Uainishaji wa Chembe za msingi

    Idadi kubwa ya chembe za subatomic zipo katika asili. Chembe hizi zinaweza kuhesabiwa kwa njia mbili: mali ya spin na kushiriki katika vikosi vinne vya msingi. Kumbuka kwamba spin ya chembe ni sawa na mzunguko wa kitu cha macroscopic kuhusu mhimili wake mwenyewe. Aina hizi za uainishaji zinaelezwa tofauti hapa chini.

    Uainishaji na spin

    Vipande vya suala vinaweza kugawanywa katika fermion s na boson s. Fermions na nusu muhimu spin\((\frac{1}{2}\hbar, \frac{1}{2}\hbar,. . . )\) na bosons na spin muhimu\((0\hbar, 1\hbar, 2\hbar, . . . )\).

    Mifano inayojulikana ya fermioni ni elektroni, protoni, na nyutroni. Mfano unaojulikana wa boson ni photon. Fermions na bosons hufanya tofauti sana katika vikundi. Kwa mfano, elektroni zinapofungwa kwenye eneo dogo la angani, kanuni ya kutengwa ya Pauli inasema kuwa hakuna elektroni mbili zinazoweza kuchukua hali sawa ya quantum-mitambo. Hata hivyo, wakati photons zimefungwa kwenye eneo ndogo la nafasi, hakuna upeo huo.

    Tabia ya fermions na bosons katika vikundi inaweza kueleweka kwa suala la mali ya kutofautishwa. Chembe husemekana kuwa “haijulikani” ikiwa zinafanana. Kwa mfano, elektroni hazijulikani kwa sababu kila elektroni katika ulimwengu ina masi sawa na spin kama elektroni nyingine zote— “wakati umeona elektroni moja, umewaona wote.” Ikiwa unabadilisha chembe mbili zisizojulikana katika eneo moja ndogo la nafasi, mraba wa kazi ya wimbi inayoelezea mfumo huu na inaweza kupimwa\((|\psi|^2)\) haubadilika. Kama hii si kesi, tunaweza kujua kama au chembe walikuwa switched na chembe bila kuwa kweli kutofautishwa. Fermions na bosons hutofautiana na kama ishara ya kazi ya wimbi\((\psi)\) - sio moja kwa moja inayoonekana-flips:

    \[\psi \rightarrow - \psi \, (indistinguishable \, fermions), \nonumber \]

    \[\psi \rightarrow + \psi \, (indistinguishable \, bosons). \nonumber \]

    Fermions inasemekana kuwa “antisymmetric juu ya kubadilishana” na bosons ni “symmetric juu ya kubadilishana.” Kanuni ya kutengwa kwa Pauli ni matokeo ya ulinganifu wa kubadilishana fermions—uhusiano ulioendelezwa katika kozi ya juu zaidi katika fizikia ya kisasa. Muundo wa elektroniki wa atomi unatabiriwa juu ya kanuni ya kutengwa kwa Pauli na kwa hiyo inahusiana moja kwa moja na kutofautishwa kwa elektroni.

    Uainishaji kwa ushirikiano wa nguvu

    Fermions inaweza kugawanywa zaidi katika quark s na lepton s. Tofauti ya msingi kati ya aina hizi mbili za chembe ni kwamba quarks huingiliana kupitia nguvu kali na leptoni hazifanyi. Quarks na leptons (pamoja na bosons kujadiliwa baadaye) ni kupangwa katika Kielelezo\(\PageIndex{1}\). Safu mbili za juu (nguzo tatu za kwanza katika zambarau) zina quarks sita. Quarks hizi zinapangwa katika familia mbili za chembe: juu, charm, na juu (u, c, t), na chini, ajabu, na chini (d, s, b). Wajumbe wa familia moja ya chembe hushiriki mali sawa lakini hutofautiana kwa wingi (waliotolewa katika\(MeV/c^2\)). Kwa mfano, wingi wa quark ya juu ni kubwa zaidi kuliko quark ya charm, na wingi wa quark ya charm ni kubwa zaidi kuliko quark up. Quarks zote huingiliana kwa njia ya nguvu ya nyuklia yenye nguvu.

    Hii ni meza yenye safu nne na nguzo nne. Seli tatu za kwanza katika safu ya kwanza na ya pili zimeandikwa quarks. Seli tatu za kwanza katika safu ya tatu na ya nne zimeandikwa leptoni. Safu ya mwisho imeandikwa bosons, majeshi. Kila kiini kina jina la chembe, ni ishara, wingi, malipo, na spin. Katika mstari wa kwanza, maadili haya, kwa utaratibu huo, ni: kiini moja: up, u, 2.4 MeV, 2 na 3, 1 na 2; kiini mbili: charm, c, 1.27 GeV, 2 na 3, 1 na 2; kiini tatu, juu, t, 171.2 GeV, 2 na 3, 1 na 2; kiini nne: photon, gamma, 0, 0, 1. Katika mstari wa pili, maadili haya, kwa utaratibu huo, ni: kiini moja: chini, d, 4.8 MeV, bala 1 na 3, 1 na 2; kiini mbili: ajabu, s, 104 MeV, bala 1 na 3, 1 na 2; kiini tatu: chini, b, 4.2 GeV, minus 1 na 3, 1 na 2; kiini nne: gluon, 0, 0, 1. Katika mstari wa tatu, maadili haya, kwa utaratibu huo, ni: kiini moja: elektroni neutrino, v subscript e, chini ya 2.2 eV, 0, 1 na 2; kiini mbili: muon neutrino, v subscript mu, chini ya 0.17 MeV, 0, 1 na 2; kiini nne: tau neutrino, v subscript tau, chini ya 15.5 MeV, 0, 1 na 2; kiini nne: nguvu dhaifu, z alimfufua kwa 0, 91.2 GeV, 0,1. Katika mstari wa nne, maadili haya, kwa utaratibu huo, ni: kiini moja: elektroni, e, 0.511 MeV, bala 1, 1 na 2; kiini mbili: muon, mu, 105.7 MeV, bala 1, 1 na 2; kiini tatu: tau, tau, 1.777 GeV, chini ya 1, 1 na 2; nguvu dhaifu, w plus minus, 80.4 GeV, pamoja na 1, 1.
    Kielelezo\(\PageIndex{1}\): Familia za chembe za subatomic, zinajumuishwa na aina za nguvu ambazo zinaingiliana. (mikopo: mabadiliko ya kazi na “MissMJ” /Wikimedia Commons)

    Suala la kawaida lina aina mbili za quarks: quark ya juu (malipo ya msingi,\(q = +2/3\)) na quark chini (\(q = -1/3\)). Quarks nzito ni imara na haraka kuoza kwa nyepesi kupitia nguvu dhaifu. Quarks hufunga pamoja katika makundi ya wawili na watatu wanaoitwa hadron s kupitia nguvu kali. Hadrons ambazo zinajumuisha quarks mbili huitwa mesons, na wale ambao hujumuisha quarks tatu huitwa baryons. Mifano ya mesoni ni pamoja na pioni na kaon, na mifano ya baryoni ni pamoja na protoni na neutroni inayojulikana. Protoni ni quarks mbili juu na quark chini\((p = uud, \, q = +1)\) na nyutroni ni quark moja hadi na mbili chini quarks (\(n = udd, \, q = 0\)). Mali ya mesons sampuli na baryons hutolewa katika Jedwali\(\PageIndex{1}\). Quarks kushiriki katika vikosi vyote vinne vya msingi: nguvu, dhaifu, umeme, na mvuto.

    Safu mbili za chini katika takwimu (kwa kijani) zina leptoni sita zilizopangwa katika familia mbili za chembe: elektroni, muoni, na tau (\(e, \mu, \tau\)), na neutrino elektroni, muoni neutrino, na tau neutrino (\(\nu_e, \nu_{\mu}, \nu_T\)).

    Muoni ni zaidi ya mara 200 nzito kuliko elektroni, lakini vinginevyo ni sawa na elektroni. Tau ni takriban mara 3500 nzito kuliko elektroni, lakini vinginevyo ni sawa na muoni na elektroni. Mara baada ya kuundwa, muon na tau haraka kuoza kwa chembe nyepesi kupitia nguvu dhaifu. Leptoni hazishiriki katika nguvu kali. Quarks na leptoni zitajadiliwa baadaye katika sura hii. Leptoni hushiriki katika nguvu dhaifu, sumakuumeme, na mvuto, lakini usishiriki katika nguvu kali.

    Bosons (inavyoonekana katika nyekundu) ni flygbolag nguvu ya fermions. Katika mfano huu, leptoni na quarks huingiliana kwa kutuma na kupokea bosons. Kwa mfano, mwingiliano wa Coulombic hutokea wakati chembe mbili za kushtakiwa vyema zinatuma na kupokea (kubadilishana) photons. Photons inasemekana “kubeba” nguvu kati ya chembe za kushtakiwa. Vivyo hivyo, kivutio kati ya quarks mbili katika kiini atomia hutokea wakati quarks mbili kutuma na kupokea gluoni s. Mifano ya ziada ni pamoja na W na Z boson s (ambayo hubeba nguvu dhaifu ya nyuklia) na mvuto (ambayo hubeba nguvu ya mvuto). Bosoni ya Higgs ni chembe maalumu: Inapoingiliana na chembe zingine, huwapa si kwa nguvu bali kwa wingi. Kwa maneno mengine, boson ya Higgs husaidia kuelezea kwa nini chembe zina wingi. Madai haya ni sehemu ya tentative lakini uzalishaji sana mfano wa kisayansi (Standard Model) kujadiliwa baadaye.

    Chembe na Antiparticles

    Mwishoni mwa miaka ya 1920, nadharia maalum ya relativity na mechanics ya quantum ziliunganishwa katika nadharia ya quantum ya electron. Matokeo ya kushangaza ya nadharia hii yalikuwa utabiri wa majimbo mawili ya nishati kwa kila elektroni: Moja inahusishwa na elektroni, na nyingine inahusishwa na chembe nyingine yenye masi ileile ya elektroni lakini kwa chaji ya\(e^+\). Chembe hii inaitwa antielectron au positron. Positron iligunduliwa majaribio katika miaka ya 1930.

    Hivi karibuni iligunduliwa kuwa kwa kila chembe katika asili, kuna antiparticle sambamba. Antiparticle ina wingi sawa na maisha kama chembe yake inayohusishwa, na ishara tofauti ya malipo ya umeme. Chembe hizi zinazalishwa katika athari za juu za nishati. Mifano ya chembe za juu-nishati ni pamoja na\((\mu^+\) antimion), anti-up quark (\(u\)), na kupambana na chini quark (\(d\)). (Kumbuka kuwa antiparticles kwa quarks ni mteule na juu-bar.) Mesons nyingi na baryons zina vyenye antiparticles. Kwa mfano, antiproton (\ overline {p}\)) ni\(\overline{u}\overline{u}\overline{d}\) na pion chaji chanya (\(\pi^+\)) ni\(u\overline{d}\). Baadhi ya chembe zisizo na upande, kama photon na\(\pi^0\) meson, ni antiparticles zao wenyewe. Vipande vya sampuli, antiparticles, na mali zao zimeorodheshwa kwenye Jedwali\(\PageIndex{1}\).

    Jedwali\(\PageIndex{1}\): Chembe na Mali zao
    Jina la chembe Mkono Antiparticle Misa (\(MeV/c^2\)) Wastani wa maisha (s)
    Leptoni
    Electron \(e^-\) \(e^+\) \ (MEV/C^2\))” style="text-align:katikati; wima align:katikati;” class="lt-phys-4555"> 0.511 Imara
    Electron neutrino \(\nu_e\) \(\overline{\nu}_e\) \ (MEV/C^2\))” style="text-align:katikati; wima align:katikati;” class="lt-phys-4555">\(\approx 0\) Imara
    Muon \(\mu^-\) \(\mu^+\) \ (MEV/C^2\))” style="text-align:katikati; wima align:katikati;” class="lt-phys-4555"> 105.7 \(2.20 \times 10^{-6}\)
    Neutrino ya muoni \(\nu_{\mu}\) \(\overline{\nu_{\mu}}\) \ (MEV/C^2\))” style="text-align:katikati; wima align:katikati;” class="lt-phys-4555">\(\approx 0\) Imara
    Tau \(\tau^-\) \(\tau^+\) \ (MEV/C^2\))” style="text-align:katikati; wima align:katikati;” class="lt-phys-4555"> 1784 \(<4 \times 10^{-13}\)
    Tau neutrino \(\nu_{\tau}\) \(\overline{\nu_{\tau}}\) \ (MEV/C^2\))” style="text-align:katikati; wima align:katikati;” class="lt-phys-4555">\(\approx 0\) Imara
    Hadrons
    Baryons proton p \(\overline{p}\) \ (MEV/C^2\))” style="text-align:katikati; wima align:katikati;” class="lt-phys-4555"> 938.3 Imara
    Neutroni n \(\overline{n}\) \ (MEV/C^2\))” style="text-align:katikati; wima align:katikati;” class="lt-phys-4555"> 939.6 920
    Lambda \(\Lambda^0\) \(\overline{\Lambda^0}\) \ (MEV/C^2\))” style="text-align:katikati; wima align:katikati;” class="lt-phys-4555"> 1115.6 \(2.6 \times 10^{-10}\)
    Sigma \(\sum^+\) \(\sum^-\) \ (MEV/C^2\))” style="text-align:katikati; wima align:katikati;” class="lt-phys-4555"> 1189.4 \(0.80 \times 10^{-10}\)
    Xi \(\Xi^+\) \(\Xi^-\) \ (MEV/C^2\))” style="text-align:katikati; wima align:katikati;” class="lt-phys-4555"> 1315 \(2.9 \times 10^{-10}\)
    Omega \(\Omega^+\) \(\Omega^-\) \ (MEV/C^2\))” style="text-align:katikati; wima align:katikati;” class="lt-phys-4555"> 1672 \(0.82 \times 10^{-10}\)
    Wamesons Pion \(\pi^+\) \(\pi^-\) \ (MEV/C^2\))” style="text-align:katikati; wima align:katikati;” class="lt-phys-4555"> 139.6 \(2.60 \times 10^{-8}\)
    \(\pi\)-Zero \(\pi^0\) \(\pi^0\) \ (MEV/C^2\))” style="text-align:katikati; wima align:katikati;” class="lt-phys-4555"> 135.0 \(0.83 \times 10^{-16}\)
    Kaon \(K^+\) \(K^-\) \ (MEV/C^2\))” style="text-align:katikati; wima align:katikati;” class="lt-phys-4555"> 493.7 \(1.24 \times 10^{-8}\)
    K-fupi \(K_S^0\) \(\overline{K_S^0}\) \ (MEV/C^2\))” style="text-align:katikati; wima align:katikati;” class="lt-phys-4555"> 497.6 \(0.89 \times 10^{-10}\)
    K-muda mrefu \(K_L^0\) \(\overline{K_L^0}\) \ (MEV/C^2\))” style="text-align:katikati; wima align:katikati;” class="lt-phys-4555"> 497.6 \(5.2 \times 10^{-8}\)
    J/\(\psi\) \(J/\psi\) \(J/\psi\) \ (MEV/C^2\))” style="text-align:katikati; wima align:katikati;” class="lt-phys-4555"> 3100 \(7.1 \times 10^{-21}\)
    Upsilon \(\Upsilon\) \(\Upsilon\) \ (MEV/C^2\))” style="text-align:katikati; wima align:katikati;” class="lt-phys-4555"> 9460 \(1.2 \times 10^{-20}\)

    Chembe na Mali zao

    Vikosi hivyo vinavyoshikilia jambo la kawaida pamoja pia vinashikilia antimatter pamoja. Chini ya hali nzuri, inawezekana kuunda antiatoms kama antihidrogen, antioxygen, na hata antiwater. Katika antiatoms, positrons obiti kiini chaji vibaya ya antiprotons na antineutrons. Kielelezo\(\PageIndex{2}\) inalinganisha atomi na antiatoms.

    Kielelezo a inaonyesha atomi ya hidrojeni na atomi ya antihydrogen. zamani ina mduara kinachoitwa p katika kituo na mwingine, ndogo mduara kinachoitwa e minus katika obiti kuzunguka. mwisho ina mduara kinachoitwa p bar katika kituo na mwingine, ndogo mduara kinachoitwa e plus katika obiti kuzunguka. Kielelezo b kinaonyesha atomi ya heliamu na atomi ya antiheliamu. zamani ina mduara kinachoitwa 2p 2n katika kituo na duru mbili ndogo kinachoitwa e minus katika obiti kuzunguka. Mwisho ina mduara kinachoitwa 2p bar 2 n bar katikati na duru mbili ndogo kinachoitwa e plus katika obiti kuzunguka.
    Kielelezo\(\PageIndex{2}\): kulinganisha atomi rahisi ya suala na antimater. (a) Katika mfano wa Bohr, atomi ya antihidrojeni ina positron inayozunguka antiprotoni. (b) Atomi ya antiheli ina positroni mbili zinazozunguka kiini cha antiprotoni mbili na antineutroni mbili.

    Antimater haiwezi kuwepo kwa muda mrefu katika asili kwa sababu chembe na antiparticles huangamiza kila mmoja ili kuzalisha mionzi ya nishati ya juu. Mfano wa kawaida ni uharibifu wa elektroni-positron. Utaratibu huu unaendelea na mmenyuko

    \[e^- + e^+ \rightarrow 2\gamma. \nonumber \]

    Electron na positron hupotea kabisa na photoni mbili zinazalishwa mahali pao. (Ni zinageuka kuwa uzalishaji wa photon moja bila kukiuka uhifadhi wa nishati na kasi.) Majibu haya yanaweza pia kuendelea katika mwelekeo wa nyuma: Photoni mbili zinaweza kuharibu kila mmoja ili kuzalisha jozi ya elektroni na positron. Au, photon moja inaweza kuzalisha jozi elektroni-positron katika uwanja wa kiini, mchakato unaoitwa uzalishaji wa jozi. Majibu ya aina hii hupimwa mara kwa mara katika detectors za kisasa za chembe. Kuwepo kwa antiparticles katika asili sio uongo wa sayansi.

    Tazama video hii ili ujifunze zaidi kuhusu chembe za suala na antimater.