При столкновении частиц вещества, как известно, получаются другие частицы, как частицы материи – фотоны, так и частицы вещества.
В простейшем варианте столкновения частиц вещества фигурируют электрон и позитрон, сначала образующие позитроний. Позитроний аннигилирует, но время его жизни зависит от соотношения спинов входящих в него электрона и позитрона. Парапозитроний в вакууме аннигилирует в среднем за 0,125 нс. (в два фотона с энергией по 511 кэВ и противоположными импульсами), ортопозитроний живёт более чем в тысячу триста раз дольше (143 нс.) и распадается на три фотона.
Но, фотоны, возникают не прямо из слившихся электрона и позитрона, а как бы из промежуточной частицы, некого комка материи. Энергия и импульс сохраняются во всех физических процессах, то есть фотоны должны уносить энергию аннигилирующих электрона и позитрона равную нескольким миллиардам электрон-вольт, но у частицы их предшественницы математически нет импульса, ведь суммарный импульс слившихся электрона и позитрона равен нулю, так как они сталкиваются с равными скоростями, двигаясь в противоположных направлениях, значит, образующаяся частица должна иметь нулевой импульс и потому вообще не должна двигаться.
Теоретики для объяснения свойств этой частицы привлекают принцип неопределенности, допуская некие временные флуктуации энергии и импульса частицы, если они длятся не долго, и не распространяются на слишком большие расстояния. (!) Проще говоря, теоретики для своих теорий придумывают некие не настоящие, а “виртуальные частицы”.
“Виртуальные частицы”, по мнению теоретиков, могут по чисто случайным причинам распадаться на любой набор частиц, сохраняющий энергию, импульс и разные другие свойства, которые также должны сохраняться (например, такие, как полный электрический заряд). Реальность, как оказывается, не всегда удовлетворяет теориям теоретиков. Но и тогда они остаются верными своим теориям. Вместо того, чтобы отказаться от этих теорий построенных не столько на наблюдениях, сколько на мнениях, теоретики называют то, что не совпадает с их мнениями, парадоксом.
Вот в случае аннигиляции элекрона и позитрона “виртуальная частица” оказывается помнит о спинах частиц вступивших во взаимодействие, то есть частица эта вовсе не “виртуальная”, а вполне реальная, сохраняющая в своей структуре движения частиц предщественниц…
Ещё парадоксальней для теоретиков столкновение протонов высоких энергий. Из всех появляющихся при этом частиц теоретики выявляют только некоторые, а остальные додумывают в соответствии с принципами сохранения энергии, импульса и других свойств, которые по их теориям также должны сохраняться (например, такие, как полный электрический заряд).
Но вот выявлены при столкновении протонов высоких энергий мюонные струи, состоящие из мюонов (до восьми) в различных комбинациях их заряда, например в комбинации (+++-), (—+) или (++++), (—-), рождающиеся не вблизи оси столкновения протонов, а далеко от нее, иногда даже снаружи вакуумной трубы, и получающиеся из некой нейтральной частицы легко и бесследно проникающей сквозь вещество… Заряд при распаде этой нейтральной частицы явно не сохраняется!
Мюонные струи вне вакуумной трубы.
И что теоретики? Восприняли спокойно, по своему обычаю объявив это парадоксом, они продолжили обсуждать свои математические теории строения элементарных частиц, придуманные Паули, Фейнманом и Гелл-Манном…