La trasformazione degli elettroni

Esponendo una molecola a un raggio di fotoni ad alta intensità é possibile, all'interno della stessa, trasformare elettroni non di legame in coppie elettrone-positrone?
Mario Rossi
2 luglio 2004
No, non è possible perché il processo viola la conservazione della carica. La carica del sistema iniziale (elettrone + fotone) è pari alla carica dell'elettrone, mentre la carica del sistema finale (coppia elettrone-positrone + eventuali fotoni residui) ha carica nulla.

La presenza della molecola non è rilevante perché l'energia necessaria per creare coppie è molto grande rispetto all'energia di legame dell'elettrone nella molecola. Pertanto, l'elettrone può essere considerato a tutti gli effetti come libero.

La carica deve conservarsi perché il processo è basato sulle sole interazioni elettromagnetiche che, come è noto, conservano la parità P (non sono, cioè, chirali) e sono invarianti rispetto all'inversione T del segno del tempo. Siccome PT sono conservate nel processo considerato, il celebre teorema CPT garantisce che la carica C debba anch'essa conservarsi. Finora non sono state riscontrate violazioni al teorema CPT.

Enrico Santamato Dipartimento di Scienze Fisiche, Università di Napoli Federico II
Keywords: ottica, fisica

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