Estoy pensando en la aniquilación de materia y antimateria, ¿hay reacciones en las que la materia normal se convierte en antimateria?
Respuesta corta, corta: no.
Respuesta corta: Eso violaría varias leyes de conservación.
Discusión:
Para empezar, quiero excluir de la discusión aquellas partículas que son sus propias antipartículas: los bosones portadores de fuerza y las partículas compuestas como el pión neutro que son simétricas bajo el operador de intercambio de carga. --o aquellos como los kaon neutrales que analiza David, que están conectados por rotaciones débiles en el espacio de sabor . Discutiré una excepción a esta exclusión a continuación.
El resto de las partículas fundamentales cargadas (es decir, quarks y leptones) llevan números cuánticos conservados que son diferentes para las versiones con carga positiva y negativa.
Cada quark y leptón cargado lleva carga (sí, duh) que se conserva por la interacción electromagnética.
Cada quark (abajo, arriba, extraño, encantador, inferior, superior) lleva al menos un color (rojo, verde o azul para los quarks y anti-rojo, anti-verde o anti-azul para los anti-quarks) que se conserva en interacción fuerte.
Cada leptón cargado (electrón, muón, tau) lleva el número de leptón (nombrado imaginativamente) (+1 para los leptones negativos, -1 para los leptones positivos) que se conserva en la interacción débil.
Pero, ¿y los neutrinos?
Ese es el problema. Tal como están las cosas, pueden o no ser partículas de Majorana y, por lo tanto, pueden o no cambiar su materia cuando cambian de helicidad. El método principal en uso para tratar de resolver la naturaleza de Majorana/Dirac de los neutrinos ( desintegración beta doble sin neutrinos ) solo es posible si un neutrino cambia efectivamente su materia. Debería haber una respuesta pronto, ya que los saerches están activados.
Hay reacciones en las que la materia normal se convierte en antimateria. Por ejemplo, en oscilaciones de kaones neutrales , un haz de kaones (o más bien, lo que se crea como kaones) parecerá convertirse en antikaons después de cierta distancia, luego volverá a kaons, y así sucesivamente.
Sin embargo, una propiedad clave que permite que esto suceda es que los kaones son neutrales . Esto no sucedería con partículas cargadas, porque la carga eléctrica se conserva. La identidad de sabor que distingue a los kaons (neutros) de los antikaons, por otro lado, no se conserva.
Entonces no, la carga de una partícula no puede cambiar espontáneamente de positiva a negativa o viceversa. Pero es posible que la materia se convierta en antimateria.