Vamos a crear un escenario en el que tienes un vacío total y estás disparando a este vacío dos flujos, uno, un flujo de Neutrones y el otro un flujo de anti-neutrones y porque tienes curiosidad por lo que sucederá, cruzas los flujos, entonces se tocan (bueno, al menos según nuestros sitios de armas de neutrones/antineutrones, pero a nivel cuántico, rara vez se acercan, digamos, 10 nanómetros es la distancia promedio entre partículas y antipartículas, una distancia muy pequeña distancia en la mayoría de los casos pero una gran distancia entre 2 partículas.
Ahora, sé que algunos de los neutrones se desintegrarían en protones y positrones, y esto al menos les sucedería a algunos de los neutrones muy rápidamente, pero ignoremos eso, o supongamos que esto se hace dentro de un enorme imán que atrae cualquier carga. partículas muy lejos, por lo que todo lo que tenemos que preocuparnos es que los Neutrones y los Anti-Neutrones se crucen entre sí.
Leí en esta pregunta que las funciones de onda de Neutron y anti-Neutron podrían interactuar y esto, en teoría, podría suceder a cualquier distancia, aunque en la práctica, es mucho más probable que suceda cuando está cerca.
Mi pregunta es, cualquier interacción neutrón-antineutrón probablemente tendría que ocurrir a través de la fuerza fuerte, que es de muy corto alcance, pero en teoría, los quarks arriba y abajo y un anti-quark en el neutrón tienen funciones de onda que crean cierta incertidumbre en su ubicación precisa para que la interacción pudiera ocurrir a mayor distancia.
Mi pregunta es, en general, qué tan cerca tendrían que estar un neutrón y un antineutrón para mostrar algún tipo de fuerza de atracción entre sí. ¿Las dos corrientes en este ejemplo hipotético volarían una al lado de la otra con una interacción mínima o habría una buena explosión de rayos gamma cuando las corrientes se cruzan, una especie de principio de exclusión de Pauli inverso que los uniría y qué tan cerca tendrían que estar? ¿Será que eso suceda un buen porcentaje de las veces, como digamos, alrededor del 50% de conversión por segundo (un segundo es mucho tiempo para una partícula subatómica)? Me doy cuenta de que los cálculos precisos pueden ser largos, solo estoy buscando una especie de respuesta más o menos correcta explicada simplemente.
Relacionado, pero ¿qué pasa con las corrientes de hidrógeno y anti hidrógeno? Me imagino que, debido a los electrones y positrones, esas corrientes de partículas/antipartículas interactuarían entre sí a una distancia significativamente mayor.
Esta pregunta que se cerró me hizo pensar en esto. No creo que haya ninguna atracción, pero al leer la otra pregunta parece haber una interacción de función de onda que, una vez que comienza, crea una atracción cargada.
Lo que esto implica para mí es que, si tienes una pieza de hierro y antihierro, a varios pies de distancia y separadas por un vacío, ya que los electrones y los positrones podrían comenzar a evaporarse entre sí a distancia, la materia y la antimateria crecerían cargas opuestas y la atracción las uniría. Inicialmente, solo se atraerían entre sí por la gravedad, pero a cierta distancia (no estoy seguro de qué tan cerca) se formaría una atracción electromagnética entre ellos más rápido y eso podría parecerse mucho a una fuerza de atracción entre la materia y la antimateria cuando es realmente simplemente atracción electromagnética.
Los neutrones y los antineutrones se repelen entre sí con una fuerza de Yukawa mediada por intercambio de piones. El rango de la fuerza está determinado por la masa del pión y es de hasta alrededor de 3 femtómetros. Esto es solo unas pocas veces el diámetro de un neutrón, por lo que es una fuerza de muy corto alcance. Luboš Motl ofrece una descripción característicamente excelente de la física involucrada en su respuesta a ¿ Es repulsiva o atractiva la interacción neutrón-antineutrón de largo alcance? .
La fuerza de Yukawa no está relacionada con el mecanismo de aniquilación. Para la aniquilación, las funciones de onda de neutrones y antineutrones deben superponerse, lo que básicamente significa que sus centros deben estar a un femtómetro entre sí.
Como regla general, las funciones de onda que describen objetos cuánticos decaen exponencialmente con la distancia a gran distancia. Esto significa que se descomponen rápidamente y más allá de unos pocos radios de partículas esencialmente se han reducido a nada. Aunque, en principio, la aniquilación es posible en muchas veces el radio de la partícula, las escalas de tiempo para esto son demasiado largas, por lo que la aniquilación de largo alcance puede ignorarse.
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