Изворни код странице Антипротон

{{Infobox particle
| bgcolour =love123
| name = Антипротон
| image = [[Image:Quark structure antiproton.svg|200px]]
| caption = Садржај [[кварк]]а у антипротону.
| num_types = 
| classification = [[Barion|Антибарион]]
| composition = 2 [[up quark|горња антикварка]], 1 [[down quark|доњи антикварк]]
| statistics = [[Fermionic|Фермионске]]
| group = Хадрон
| generation = 
| interaction = [[Strong interaction|Јака]], [[Weak interaction|слаба]], [[Electromagnetic force|електромагнетна]], [[Gravity|гравитација]]
| particle = 
| antiparticle = [[Протон]]
| status = Откривен
| theorized = 
| discovered = [[Емилио Сегре]] & [[Овен Чејмберлен]] (1955)
| symbol = {{SubatomicParticle|Antiproton}}
| mass = {{val|938.2720813|(58)|ul=MeV/c2}}<ref name="2014 CODATA">Mohr, P.J.; Taylor, B.N. and Newell, D.B. (2015), [http://physics.nist.gov/constants "The 2014 CODATA Recommended Values of the Fundamental Physical Constants"], National Institute of Standards and Technology, Gaithersburg, MD, US.</ref>
| mean_lifetime =
| decay_particle = 
| electric_charge = −1&nbsp;[[elementary charge|e]]
| charge_radius = 
| electric_dipole_moment = 
| electric_polarizability = 
| magnetic_moment = {{val|−2.7928473441|(42)|u=[[Nuclear magneton|μ<sub>N</sub>]]}}<ref>{{cite journal|title=A parts-per-billion measurement of the antiproton magnetic moment|journal=Nature|volume=550|issue=7676|pages=371–374|doi=10.1038/nature24048|pmid=29052625|bibcode=2017Natur.550..371S|year=2017|last1=Smorra|first1=C.|last2=Sellner|first2=S.|last3=Borchert|first3=M. J.|last4=Harrington|first4=J. A.|last5=Higuchi|first5=T.|last6=Nagahama|first6=H.|last7=Tanaka|first7=T.|last8=Mooser|first8=A.|last9=Schneider|first9=G.|last10=Bohman|first10=M.|last11=Blaum|first11=K.|last12=Matsuda|first12=Y.|last13=Ospelkaus|first13=C.|last14=Quint|first14=W.|last15=Walz|first15=J.|last16=Yamazaki|first16=Y.|last17=Ulmer|first17=S.|s2cid=205260736|url=http://cds.cern.ch/record/2291601/files/nature24048.pdf|doi-access=free}}</ref>
| magnetic_polarizability = 
| color_charge = 
| spin = {{frac|1|2}}
| num_spin_states = 
| lepton_number = 
| baryon_number = 
| strangeness = 
| charm = 
| bottomness = 
| topness = 
| isospin = {{frac|-1|2}}
| weak_isospin = 
| hypercharge = 
| weak_hypercharge = 
| parity = 
| g_parity = 
| c_parity = 
| r_parity = 
| condensed_symmetries =
}}

'''Антиротон''' (<math>\bar{p}</math>, изговара се ''пе са цртом'') је [[античестица]] [[протон]]а. Антипротон је стабилна честица али у земаљским условима је кратког живота јер у судару са протоном долази од [[анихилација|анихилације]] честица уз ослобађање огромне енергије. Пронашли су га [[1955]]. године Емилио Сегре и Овен Чемберлен за шта су поделили [[Нобелова награда за физику|Нобелову награду за физику]] [[1959]].

За настанак антипротона потребна је огромна енергија еквивалентна температури од 10<sup>13</sup> [[Келвин|K]], и осим [[Велики прасак|Великог праска]], то се у природи не дешава спонтано. Међутим, у ЦЕРН-у, антипротони се производе тако што се [[иридијум]]ска мета бомбардује протонима убрзаним у протонском [[синхротронско зрачење|синхротрону]] до енергија од 26 [[гига|G]][[електронволт|eV]]. Енергија таквог једног судара довољна је да се створи антипротон чија енергија масе мировања износи око 1 GeV ([[Једнакост масе и енергије|E=mc²]]). У таквом једносм судару ствара се огроман број различитих честица а антипротони се издвајају магнетским пољем у [[вакуум]]у. Средином јуна [[2006]]. у ЦЕРНУ је измерена маса антипротона која је 1836,153674 већа од масе [[електрон]]а, са неизвесношћу од +/- 5 јединица на шестој децимали. У границама грешке та је маса једнака маси 'обичног' протона.

Постојање антипротона са -1 електричним набојем, супротно од +1 електричног наелектрисања протона, предвидео је [[Пол Дирак]] у свом предавању при додели Нобелове награде 1933. године.<ref>
{{Cite web
  | last = Dirac
  | first = Paul A. M.
  | title = Theory of electrons and positrons
  | date = 1933
  | url = http://nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/1933/dirac-lecture.pdf
  }}</ref> Дирак је добио Нобелову награду за објављивање своје [[Dirac equation|Диракове једначине]] из 1928. године која је предвидела постојање позитивних и негативних решења [[Albert Einstein|Ајнштајнове]] енергетске једначине (<math>E = mc^2</math>) и постојање [[позитрон]]а, аналога електрона антиматерије, са супротним наелектрисањем и спином.

Антипротон су први експериментално потврдили 1955. године у акцелератору честица [[Беватрон]] [[physicist|физичари]] са [[University of California, Berkeley|Универзитета Калифорније]] у Берклију [[Емилио Сегре]] и [[Овен Чејмберлен]], за шта су 1959. добили [[Nobel Prize in Physics|Нобелову награду за физику]].

Што се тиче [[valence quark|валентних кваркова]], антипротон се састоји од два горња [[антикварк]]а и једног доњег антикварка ({{SubatomicParticle|link=yes|Up antiquark}}{{SubatomicParticle|link=yes|Up antiquark}}{{SubatomicParticle|link=yes|Down antiquark}}). Све особине антипротона које су мерене одговарају кореспондирајућим својствима протона, са изузетком да антипротон има електрични набој и магнетни момент који су супротни онима у протону. Питања о томе како се материја разликује од антиматерије, као и важност антиматерије у објашњавању како је наш универзум преживео [[Big Bang|Велики прасак]], остају отворени проблеми. Они су делом отворени због релативне несташице [[antimatter|антиматерије]] у данашњем универзуму.

== Појава у природи ==

Антипротони су детектовани у [[космичко зрачење|космичким зрацима]] пре више од 25 година, прво помоћу инструмената ношених балонима а касније помоћу детектора на сателитима. Сматра се да антипротони у космичким зрацима потичу из судара космичких протона огромне енергије са атомским језгрима међузвездане средине према реакцији: 

<math>p A \rightarrow p \bar{p} p A</math>

Секундарни анториотони (<math>\bar{p}</math>) даље се крећу кроз галаскију усмерени галактичким магентним пољем. Њихов енергијски спектар одређен је сударима са осталим атомима међузвездане средине а, поред анихилације са протонима, из галаксије могу да се изгубе 'цурењем'. 

Енергетски спектар антипротонских космичких зрака сада се поуздано мери и у складу је са овом стандардном сликом производње антипротона сударима космичких зрака.<ref>{{cite journal |last=Kennedy |first=Dallas C. |date=2000 |title=Cosmic Ray Antiprotons |journal=[[Proc. SPIE]] |volume= 2806|pages= 113–120 |arxiv=astro-ph/0003485 |doi=10.1117/12.253971 |series=Gamma-Ray and Cosmic-Ray Detectors, Techniques, and Missions |s2cid=16664737 }}</ref> Ова експериментална мерења постављају горње границе за број антипротона који се могу произвести на егзотичне начине, као што је анихилација [[Supersymmetry|суперсиметричних]] честица [[dark matter|тамне материје]] у галаксији или [[Hawking radiation|Хокингово зрачење]] изазвано испаравањем [[primordial black hole|примордијалних црних рупа]]. Ово такође обезбеђује доњу границу животног века антипротона од око 1-10 милиона година. Пошто је галактичко време складиштења антипротона око 10 милиона година, животни век унутрашњег распада би модификовао време галактичког боравка и изобличио спектар антипротона космичких зрака. Ово је знатно строжије од најбољих лабораторијских мерења животног века антипротона:
* [[LEAR]] сарадња у -{[[CERN]]}--у: {{val|0.08|u=years}}
* [[Antihydrogen|Антиводонична]] [[Penning trap|Пенингова замка]] [[Gerald Gabrielse|Габриелса]] et al.: {{val|0.28|u=years}}<ref>{{cite journal |last=Caso |first=C. |date=1998 |title=Particle Data Group |journal=European Physical Journal C |volume=3 |issue=1–4 |pages=1–783 |url=http://pdg.ihep.su/1999/s041.pdf |doi=10.1007/s10052-998-0104-x |bibcode=1998EPJC....3....1P |citeseerx=10.1.1.1017.4419 |s2cid=195314526 |display-authors=etal |access-date=05. 12. 2021 |archive-date=16. 07. 2011 |archive-url=https://web.archive.org/web/20110716074638/http://pdg.ihep.su/1999/s041.pdf |url-status=dead }}</ref>
* -{BASE}- експеримент у -{[[CERN]]}--у: {{val|10.2|u=years}}<ref>{{cite journal |last=Sellner |first=S. |date=2017 |title=Improved limit on the directly measured antiproton lifetime |journal=New Journal of Physics  |volume=19 |issue=8 |pages=083023 |url=http://stacks.iop.org/1367-2630/19/i=8/a=083023 |doi=10.1088/1367-2630/aa7e73 |bibcode=2017NJPh...19h3023S |display-authors=etal|doi-access=free }}</ref>
* -{APEX}- сарадња у [[Fermilab|Фермилабу]]: {{val|50000|u=years}} за {{SubatomicParticle|Antiproton}} → {{SubatomicParticle|link=yes|Muon}} + било шта
* -{APEX}- сарадња у Фермилабу: {{val|300000|u=years}} за {{SubatomicParticle|Antiproton}} → {{SubatomicParticle|link=yes|Electron}} + {{SubatomicParticle|link=yes|Gamma}}

[[CPT symmetry|-{CPT}- симетрија]] предвиђа да ће величина својстава антипротона бити тачно повезана са својствима протона. Конкретно, -{CPT}- симетрија предвиђа да маса и животни век антипротона буду исти као и они за протон, а електрични набој и магнетни момент антипротона да буду супротни по предзнаку и једнаки по величини онима протона. -{CPT}- симетрија је основна последица [[quantum field theory|квантне теорије поља]] и никада није откривено њено кршење.

=== Списак недавних експеримената за детекцију антипротона из космичких зарака ===

* -{[[BESS]]}-: експерименти ношени балонима, у летовима 1993., 1995., и 1997.
* -{CAPRICE}-: експеримент ношен балоном, 1994.<ref>{{Cite web |url=http://ida1.physik.uni-siegen.de/caprice.html |title=Caprice Experiment{{Ботовски наслов}} |access-date=28. 10. 2006 |archive-date=03. 03. 2016 |archive-url=https://web.archive.org/web/20160303203131/http://ida1.physik.uni-siegen.de/caprice.html |url-status= }}</ref>
* -{HEAT}-: балоном ношен експеримент у лету из 2000.
* [[Alpha Magnetic Spectrometer|-{AMS}-]]: Алфа магнетни спектрометар, експеримент из свемира, протип летео свемирским шатлом 1998, намењен Међународној орбиталној станици али још није лансиран.
* -{[[PAMELA]]}-: Сателитски експеримент за детекцију космичких зрака и антиматерије из свемира, лансиран јуна 2006.<ref>{{cite journal | doi = 10.1088/2041-8205/737/2/L29 | title = The Discovery of Geomagnetically Trapped Cosmic-Ray Antiprotons | date = 2011 | last1 = Adriani | first1 = O. | last2 = Barbarino | first2 = G. C. | last3 = Bazilevskaya | first3 = G. A. | last4 = Bellotti | first4 = R. | last5 = Boezio | first5 = M. | last6 = Bogomolov | first6 = E. A. | last7 = Bongi | first7 = M. | last8 = Bonvicini | first8 = V. | last9 = Borisov | first9 = S. | journal = The Astrophysical Journal Letters | volume = 737 | issue = 2 | pages = L29 | bibcode = 2011ApJ...737L..29A | arxiv=1107.4882 | last10 = Bottai | first10 = S. | last11 = Bruno | first11 = A. | last12 = Cafagna | first12 = F. | last13 = Campana | first13 = D. | last14 = Carbone | first14 = R. | last15 = Carlson | first15 = P. | last16 = Casolino | first16 = M. | last17 = Castellini | first17 = G. | last18 = Consiglio | first18 = L. | last19 = De Pascale | first19 = M. P. | last20 = De Santis | first20 = C. | last21 = De Simone | first21 = N. | last22 = Di Felice | first22 = V. | last23 = Galper | first23 = A. M. | last24 = Gillard | first24 = W. | last25 = Grishantseva | first25 = L. | last26 = Jerse | first26 = G. | last27 = Karelin | first27 = A. V. | last28 = Kheymits | first28 = M. D. | last29 = Koldashov | first29 = S. V. | last30 = Krutkov | first30 = S. Y. | display-authors = 29 }}</ref>

== Савремени експерименти и примене ==
[[File:Antiproton accumulator at Fermilab.jpg|thumb|Антипротонски акумулатор (у средини) у Фермилабу<ref>{{cite book|last1=Nagaslaev|first1=V.|title=Antiproton Production at Fermilab|date=17 May 2007|url=http://indico.cern.ch/event/41044/session/44/contribution/404/attachments/831012/1149286/04_-_Nagaslaev.pdf|access-date=14 August 2015}}</ref>]]

=== Продукција ===

Антипротони се рутински производе у [[Фермилаб]]у у експериментима на [[Теватрон]]у где се сударају са протонима. Сударањем антипротона са протоном постиже се већа енергија у судару [[кварк]]ова и антикваркова него у судару протона са протоном. То је зато што [[valence quark|валентни кваркови]] у протону, а валентни антикваркови у антипротону, теже да носе највећи [[Parton (particle physics)|део момента протона или антипротона]].

Формирање антипротона захтева енергију која је еквивалентна температури од 10 трилиона [[Kelvin|-{K}-]] (10<sup>13</sup>&nbsp;-{K}-), а то се не дешава природно. Међутим, у -{[[CERN]]}--у, протони се убрзавају у [[Proton Synchrotron|протонском синхротрону]] до енергије од 26 -{[[giga|G]][[electron volt|eV]]}-, а затим се разбијају у [[иридијум]]ски штап. Протони се одбијају од језгара иридијума са довољно енергије да се [[mass-energy equivalence|створи материја]]. Формира се низ честица и античестица, а антипротони се одвајају помоћу магнета у [[вакуум]]у.

=== Мерења ===

У јулу 2011, експеримент -{[[ASACUSA]]}- у -{[[CERN]]}--у је утврдио да је маса антипротона 1836,1526736(23) пута већа од масе [[електрон]]а.<ref name=Mhori>{{cite journal | journal=Nature | volume=475 |issue=7357 | pages=484–8 | date=2011 |last1=Hori |first1=M. |last2=Sótér | title=Two-photon laser spectroscopy of antiprotonic helium and the antiproton-to-electron mass ratio |doi=10.1038/nature10260 | first2=Anna | last3=Barna | first3=Daniel | last4=Dax | first4=Andreas | last5=Hayano | first5=Ryugo | last6=Friedreich | first6=Susanne | last7=Juhász | first7=Bertalan | last8=Pask | first8=Thomas | last9=Widmann | first9=Eberhard | display-authors=8| pmid=21796208| arxiv=1304.4330 | s2cid=4376768 }}</ref> Ово је исто као и маса протона, унутар нивоа сигурности експеримента.

У октобру 2017. године, научници који раде на [[BASE experiment|експерименту -{BASE}-]] у -{[[CERN]]}--у известили су о мерењу антипротонског [[magnetic moment|магнетног момента]] са прецизношћу од 1,5 делова на милијарду.<ref name="TT-20171025">{{cite web |last=Adamson |first=Allan |title=Universe Should Not Actually Exist: Big Bang Produced Equal Amounts Of Matter And Antimatter |url=http://www.techtimes.com/articles/214821/20171025/universe-should-not-actually-exist-big-bang-produced-equal-amounts-of-matter-and-antimatter.htm |date=19 October 2017 |work=TechTimes.com |access-date=26 October 2017 }}</ref><ref name="NAT-20171020">{{cite journal |author=Smorra C.|display-authors=et al |title=A parts-per-billion measurement of the antiproton magnetic moment |date=20 October 2017 |journal=[[Nature (journal)|Nature]] |volume=550 |issue=7676 |pages=371–374 |doi=10.1038/nature24048 |pmid=29052625 |bibcode=2017Natur.550..371S |s2cid=205260736 |url=http://cds.cern.ch/record/2291601/files/nature24048.pdf |doi-access=free }}</ref> То је у складу са најпрецизнијим мерењем магнетног момента [[протон]]а (такође направљеним од стране -{BASE}- 2014. године), што подржава хипотезу о [[CPT symmetry|-{CPT}- симетрији]]. Ово мерење представља први случај да је неко својство антиматерије познато прецизније од еквивалентног својства материје.

=== Могуће примене ===

У лабораторијским експериментима је показано да антипротони имају потенцијал за лечење одређених карцинома, сличним методом који се тренутно користи за јонску (протонску) терапију.<ref>{{cite web|url=http://www.engr.psu.edu/antimatter/Papers/pbar_med.pdf |title=Antiproton portable traps and medical applications |url-status=dead |archive-url=https://web.archive.org/web/20110822150631/http://www.engr.psu.edu/antimatter/Papers/pbar_med.pdf |archive-date=2011-08-22 }}</ref> Примарна разлика између антипротонске терапије и протонске терапије је у томе што након депоновања јонске енергије антипротон анихилира, депонујући додатну енергију у канцерогеном региону.

== Види још ==
* [[Антиматерија]]
* [[Антинеутрон]]
* [[Позитрон]]
* [[Протон]]
* [[Списак честица]]

== Референце ==
{{reflist}}

== Литература ==
{{reflist|}}
*{{cite book
 |last=Feynman
 |first=R. P.
 |date=1987
 |chapter=The reason for antiparticles
 |editor=R. P. Feynman
 |editor2=S. Weinberg
 |title=The 1986 Dirac memorial lectures
 |publisher=[[Cambridge University Press]]
 |isbn=0-521-34000-4
 |url-access=registration
 |url=https://archive.org/details/elementarypartic0000feyn
 }}
*{{cite book
 |last=Weinberg
 |first=S.
 |date=1995
 |title=The Quantum Theory of Fields, Volume 1: Foundations
 |publisher=[[Cambridge University Press]]
 |isbn=0-521-55001-7
 |url-access=registration
 |url=https://archive.org/details/quantumtheoryoff00stev
 }}
* {{cite journal|first=Richard P.|last=Feynman|title=Space-time approach to non-relativistic quantum mechanics|journal= [[Reviews of Modern Physics]]|volume= 20|pages= 367–387|year=1948|doi=10.1103/RevModPhys.20.367|bibcode = 1948RvMP...20..367F|issue=2 |url=https://authors.library.caltech.edu/47756/1/FEYrmp48.pdf}}
* {{cite book|last=Weinberg|first=Steve|title=The quantum theory of fields, Volume 1 : Foundations|isbn=0-521-55001-7|pages=[https://archive.org/details/quantumtheoryoff00stev/page/14 14]|date=1995-06-30|url-access=registration|url=https://archive.org/details/quantumtheoryoff00stev/page/14}}
* {{Cite book|url=https://books.google.com/books?id=Y-0kAwAAQBAJ&pg=PA61|title=Quantum Field Theory for the Gifted Amateur|last=Lancaster|first=Tom|last2=Blundell|first2=Stephen J.|last3=Blundell|first3=Stephen|date=April 2014|publisher=Oxford University Press|location=Oxford|isbn=9780199699339|pages=61|language=en}}
{{refend}}

== Спољашње везе ==
{{Commons category|Antiproton}}
* {{cite web|url=http://news.nationalgeographic.com/news/2010/11/101118-antimatter-trapped-engines-bombs-nature-science-cern/|title=Antimatter Atoms Trapped for First Time—"A Big Deal"|date=19 November 2010}}

{{Честице у физици}}
{{Нормативна контрола}}

[[Категорија:Антиматерија]]
[[Категорија:Нуклеони]]