¿De qué está hecha la "energía pura" en la aniquilación de materia y antimateria?

Si yo gobernara el mundo, prohibiría la frase "pura energía" en contextos como este. ¡No existe tal cosa como la energía pura!

Cuando las partículas y antipartículas se aniquilan, la energía resultante puede tomar muchas formas diferentes; uno de los principios básicos de la física cuántica es que cualquier proceso que no esté prohibido (por ejemplo, debido a la violación de algún tipo de ley de conservación) tiene alguna probabilidad de ocurrir. Entonces, cuando un protón y un antiprotón se aniquilan, pueden producir fotones o pares de otras partículas y antipartículas, como un par neutrino-antineutrino o un par positrón-electrón.

Aunque todo tipo de cosas son posibles, con mucho, el producto más común de la aniquilación de materia y antimateria son los fotones, especialmente si la colisión ocurre a baja energía. Una de las razones es que las partículas de menor masa son más fáciles de crear que las partículas de gran masa, y nada tiene menos masa que un fotón. (Otras partículas, particularmente los neutrinos, tienen tan poca masa que son "efectivamente sin masa", pero los neutrinos son partículas que interactúan débilmente, lo que significa que la probabilidad de producirlas es menor).

A bajas energías de colisión entre materia y antimateria, los productos finales solo pueden ser partículas sin masa como los fotones; por lo tanto, la aniquilación se asocia convencionalmente con la producción de radiación/luz.

A energías más altas, la colisión puede tener suficiente energía para generar pares de partículas masivas como mesones y bosones W.

El LEP fue un colisionador de electrones y positrones y tiene el récord de producir las partículas más masivas a partir de un proceso de aniquilación de este tipo (bosones W+ y W-).

En la aniquilación de partículas y antipartículas, los productos finales provienen de la tabla de partículas elementales creada para que se conserven los números cuánticos.

fotones, dos para conservar el impulso en el cmsystem, piones y otros mesones, etc.

La energía es la capacidad de un sistema para realizar un trabajo sobre otro sistema. En otras palabras, es una propiedad de un sistema físico. La aniquilación de un electrón y un positrón realiza un trabajo sobre el campo electromagnético creando dos fotones. Por lo general, no hablamos de estos procesos en el mismo lenguaje que usamos en la mecánica clásica, pero no hay absolutamente nada de malo en pensar en ello exactamente de la misma manera. Simplemente tenemos que reemplazar los nombres de los sistemas. En la mecánica clásica, es posible que hayamos estado elevando una masa "por encima del suelo" con una polea realizando un trabajo mecánico sobre ella. En el caso de los campos, estamos creando excitaciones de campo que están "por encima" del estado fundamental.

Las tres respuestas anteriores son básicamente correctas y dicen casi lo mismo, es decir, el producto final de la colisión materia-antimateria es fotón a bajas energías y partículas masivas como mesones... a altas energías. Sin embargo, al pensar en la acción inversa, es decir, la producción de materia a partir de una forma de energía (radiación/luz) y la fuente de esa enorme energía inimaginable, simplemente usando E = mc * c, respalda firmemente las respuestas mencionadas anteriormente. AA 7 junio 20011 a las 22 h