¿Existen los antifotones?

Sé lo que es la antimateria y cómo cuando choca con la materia ambas se aniquilan. Sin embargo, ¿qué pasa con los antifotones? ¿Existen cosas como los antifotones?

Inicialmente pensé que la idea era absurda. Sin embargo, tengo curiosidad porque, si los antifotones no existen, entonces la antimateria teóricamente podría transferir su energía a la materia normal, a través del mecanismo de la luz. ¿Es correcto?

Respuestas (3)

Bueno, lo hacen y no lo hacen. Depende de tu punto de vista. Aquí está la historia.

La teoría cuántica de campos requiere por razones de consistencia que cada partícula cargada tenga su antipartícula. También te dice qué propiedades tendrá la antipartícula: tendrá la misma característica desde el punto de vista del espacio-tiempo (es decir, el grupo de Poincaré), lo que significa masa y espín iguales. Y tendrá todas las cargas de signo opuesto que una partícula de materia.

Si la partícula no está cargada, QFT no impone ninguna otra restricción y, por lo tanto, no necesita antipartículas para los fotones (ya que no están cargadas). Pero aún puede considerar la misma operación de mantener la masa y el giro e intercambiar cargas y, dado que esto no le hace nada al fotón, puede decidir identificarlo con un antifotón. Tu llamada.

Diría que QFT requiere que cada partícula tenga una antipartícula, pero que algunas partículas sin carga (como los fotones) pueden ser sus propias antipartículas.
@Peter: Yo no lo haría. La necesidad de antipartículas solo surge porque el vacío debe ser de carga neutra y, por lo tanto, cada vez que se crea una partícula cargada, también se necesita crear una antipartícula con carga negativa. Así que no se requieren cargas, no se requieren antipartículas. Solo estarías dando nuevos (anti)nombres a todos los objetos antiguos...
¿La necesidad de antipartículas no proviene también de la simetría CPT? Supongo que tal vez eso es lo mismo que estás diciendo, pero desde el punto de vista de un matemático.
@Peter: No lo sigo. ¿Qué tiene que ver CPT con todo esto?
La simetría CPT convierte partículas en antipartículas. Esto equivale a decir que, en un diagrama de Feynman, una partícula que avanza es lo mismo que una antipartícula que retrocede, lo cual se acerca a lo que dijiste.
@Peter: eh, no. Lo que dije se deriva puramente de la invariancia de carga de la teoría (ya sea la aniquilación del vacío por los operadores de carga o la invariancia de la simetría asociada con la escritura hamiltoniana). P y T no tienen nada que ver con esto. Incluso si CPT no fuera la simetría de cualquier QFT, aún se requerirían antipartículas para partículas cargadas. Y la razón por la que esto contiene información no trivial es porque la teoría predice nuevos números cuánticos con los que no comenzó (al contrario del caso sin carga). Pero seguramente puedes llamar antifotones a los fotones si te hace feliz :)
@Helder: los antineutrones tienen carga bariónica -1 (correspondiente a un tu ( 1 ) simetría bariónica). Uno debería entender las cargas aquí de manera más general que solo las eléctricas. Después de todo, las propiedades de QFT arbitrarias (como Yang-Mills SU(N)) seguramente no pueden depender del electromagnetismo pero dependerán de las cargas correspondientes de la teoría (para YM las cargas de color).
Más simplemente: los neutrones están hechos de quarks. Un antineutrón está hecho de antiquarks, que tienen la carga opuesta.
@Marek Estoy tan seguro de que tendrá la misma opinión sobre las capacidades de EM después de leer el libro de Douglas Pinnow 'Nuestro universo resonante' . Publiqué un vistazo al respecto, aquí.
Si un fotón es su propia antipartícula, ¿por qué no se aniquila consigo mismo (u otro fotón) y si lo hiciera, qué produciría eso?
@Michael: debido a que los fotones son su propio número de fotones antipartículas, no se conserva. Los fotones pueden simplemente transferir su energía e impulso a otra cosa y desaparecer. Compare esto con los leptones y los quarks donde se conservan el número de leptones y el número de bariones.
@Michael: los fotones se aniquilan a sí mismos. reacciones como γ + γ → mi + + mi − existe Ahora bien, es cierto que no encontrará un solo vértice con 2 fotones porque un proceso que involucra un fotón debe estar relacionado con un flujo (corriente en la jerga QFT) de cargas eléctricas. Con 2 fotones (neutros), tal flujo es imposible.
Hmmm ... Estoy pensando que las contribuciones a nivel de bucle (que son el orden principal para reacciones como las que discute @Paganini) serían diferentes si tuviera sentido identificar el antifotón como algo distinto (porque necesitarías extra diagramas para tener en cuenta los bucles que involucran anti-en lugar de fotones simples).
Si solo va a decir "partícula cargada" en una respuesta en un foro de física y no quiere decir carga eléctrica, eso debe decirse explícitamente. Porque el 99,9% de las incidencias de “partícula cargada” significan carga eléctrica; la frase aparece en innumerables problemas de electromagnetismo. Y durante siglos ha significado sólo eso. Especialmente después de que las personas muestran esa misma confusión en los comentarios y lo dices explícitamente (solo en los comentarios, no en la respuesta). La gente corriendo y diciendo cualquier cosa sin carga eléctrica no tiene antipartículas. Dos me señalaron aquí.

La respuesta corta a "hay antifotones" es "sí", pero la decepción aquí es que los antifotones y los fotones son las mismas partículas. Algunas partículas son sus propias antipartículas, en particular los portadores de fuerza como los fotones, el bosón Z y los gluones, que median la fuerza electromagnética, la fuerza nuclear débil y la fuerza fuerte, respectivamente. Las partículas que son sus propias antipartículas deben ser eléctricamente neutras, porque una partícula tiene la carga eléctrica opuesta a la de su partícula compañera. Otras cosas también deben ser cero, como el número de quarks. Un neutrón no puede ser su propia antipartícula porque está formado por quarks y un antineutrón está formado por antiquarks. A π 0 está formado por un quark y un antiquark y, de hecho, también es su propia antipartícula.

Puede encontrar mucha información sobre partículas en la aventura de partículas ( http://particleadventure.orghttp://pdg.lbl.gov ), parte del sitio web de Particle Data Group ( ).

¿Qué pasa con los bosones portadores de fuerza W, no son neutrales? Entonces, ¿uno (W-) es antipartícula de otro (W +)?
Esta es, con mucho, la mejor de las tres respuestas. Es una lástima que Dale eligió la otra respuesta confusa.

Tengo entendido que las antipartículas son los opuestos entre sí, como el par de positrones de electrones, lo que significa que el positrón es un electrón invertido 180 grados sobre su eje, la misma velocidad angular, el mismo tamaño, pero los FOTONES no son partículas, son ondas electromagnéticas. que giran 360 grados para cada longitud de onda, por lo que en efecto son "positivos" el 50% del tiempo y "negativos" el 50% del tiempo a medida que avanzan, por lo que cada impulso de "fotón" es su propio anti"impulso" la mitad del tiempo

No veo nada aquí . Una antipartícula es una partícula con la misma masa, pero diferente carga que una partícula (de ahí el mi − y mi + ). Los fotones tampoco tienen carga (son neutrales), por lo que no se pueden cargar como sugieres.
Tu afirmación sobre el giro es incorrecta. Que la partícula sea materia o antimateria no afecta su "dirección" de giro. Además, los fotones son partículas, son el equivalente de partículas de las ondas electromagnéticas. Y las partículas elementales son partículas puntuales, por lo que no tiene sentido comparar tamaños.
"los fotones no son partículas"... No le digas eso al Modelo Estándar...
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