Listy czytelników

W „WiŻ” 12/2023 w artykule Przemka Berga „Ale metale!” w zdaniu: „Z dwóch zderzających się fotonów powstaje (kreuje się) para elektron–pozyton, ale te cząstki mają już znacznie mniejszy pęd od poprzedzających je fotonów, ponieważ zostaje on spożytkowany na zyskanie masy”. Autor (jak myślę) zastosował skrót myślowy, który może prowadzić do błędnych wniosków. W fizyce klasycznej występują prawa zachowania pędu, energii, momentu pędu i ładunku elektrycznego. Pęd jest wielkością wektorową, natomiast masa i energia wielkościami skalarnymi, nie jest więc możliwa zamiana pędu na masę. W procesie kreacji pary mamy swobodę przy wyborze początku układu odniesienia, a więc z twierdzenia Noether wynika prawo zachowania pędu (w przestrzeni trójwymiarowej są trzy stopnie swobody, odpowiada więc im zachowana wielkość trójskładnikowa – wektor). Kreacja rzeczywistych par cząstek naładowanych przez rzeczywiste fotony zachodzi pod dwoma warunkami: 1. energia fotonu musi być wyższa niż suma mas kreowanych cząstek,

2. w procesie uczestniczy dodatkowa cząstka, która przejmie nadmiar pędu, tak by spełnione były zasady zachowania pędu i energii. Zdarzenie takie musi mieć więc miejsce w kulombowskim polu innej cząstki naładowanej, która pełni rolę odbiorcy nieskompensowanego w procesie kreacji pędu. Kreacja par jest szczególnie istotna w polu kulombowskim jąder atomowych. Wtedy prawdopodobieństwo zajścia procesu wzrasta Z2 razy, gdzie Z jest ładunkiem jądra. Fotony przechodzące przez materię dosyć więc często kreują pary. I całe szczęście, że często, bo pojawienie się pary elektron–pozyton jest jedynym doświadczalnym sygnałem obecności fotonu. Wszystkie stosowane metody detekcji fotonów oparte są na tym zjawisku. DR KRZYSZTOF GĘBURA, EMERYTOWANY PRACOWNIK WYDZIAŁU FIZYKI UAM POZNAŃ