A pokiaľ záporne nabité elektróny a kladne nabité jadro vytvarajú atómy hmoti, co potom vytvarajú ich antičastice? Atómy antihmoty?

Keď vedci rozpracovali teoretické dôsledky existencie hmoty a antihmoty, samostatná myšlienka antihmoty sa zdala ešte spletitejšia. Pokiaľ by sa totiž nejaka častica stretla so svojou antičasticou, zrejme by formou výbuchu vzájomne zanihiovali a premenili sa na čistú energiu. Takže si kladieme otázku, ako, môže existovať a byť ľahko zistiteľná všatká hmota vo vesmíre, keď ju teoretický obklopuje rovnake množstvo antihmoty? Buď by musela všetka hmota a antihmota vzájomným zanihilovaním úremeniť na inú formu energie, alebo by sme mali vo vesmíre pozorovať presne toľko antihmoty ako hmoty, čo sa zjavne nedeje. Prvým krokom na ceste k vyriešeniu tohoto paradoxu bolo potrebné nájsť najprv dôkaz, že Diracova teória nebola úplne mylná. Vedci museli nejakým zpôsobom dokázať, že antihmota môže existovať. Takže všetky zistiteľné antičastice pravdepodobne pochádzajú z medzihviezdného priestoru a sú vťahované do pozemského priestoru gravitačnou silou. Počas pádu sa nakoniec každá stretne s časticou – svojím zrkadlovým obrazom a dojde k ich vzájomnej anihilácii, ktorú predpovedala Diracova teória.

V dôsledku toho snahy zachitiť antihmotu doslova hraničili s dobrodružstvom. Fyzikovia, ktorý boli v dostatočnej miere presvedčení, že nakoniec predsa len dokážu zachytiť antihmotu, vynášali svoje zahmlené komory na vrcholy hôr, aby sa tak dostali do čo možno najväčších výšok atmosféry. Zasužená odmena sa nakoniec dostavila. V roku 1932 Carl Anderson zachytil vo svojoj zahmlenej komore stopu, ktorá mala presne taký tvar ako stopa elektrónu, až na jednu závažnu vec. Jednalo sa totiž a zrkadlový obraz elektrónu. Inými slovami musela to byť stopa jeho antičastice (Dirac ju len rok predtým, keď jeho matematické výpočty predpovedali existenciu takejto častice, nazval pozitron). Dedukcia bola jednoznačná: môže existovať pozitroni, môžu existovať aj ďalšie antičastice, a teda aj antihmota. Diracovu teóriu podporili aj experimentálne dôkazy.

ATÓMOVÉ JADRO
Jadro atómu je zložitý útvar, utvorený z veľkého počtu rozličných mikročastíc, z ktorých najdôležitejšie sú protóny a neutróny. Protóny a neutróny sa spoločne nazývajú nukleóny. Keďže protóny sú nositeľmi kladného náboja, jadro má kladný náboj.

V elektricky neutrálnom atóme musí byť práve toľko elektrónov, ako je protónov. Počet protónov udáva dôležitú atómovú konštantu, ktorá sa nazýva protónové číslo Z. Počet nukleónov v jadre atómu udáva nukleónové číslo A.

H. G. J. Moseley (1912) experimentálne dokázal, že protónové číslo priamo súvisí so štruktúrou atómov.

Tento poznatok získal štúdiom rontgerových spektier.

Rontgenové žiarenie (lúče X), ktoré objavil W. C. Rontgen (1895), je elektromagnetické žiarenie s krátkou vlnovou dĺžkou (0,01 – 10nm) vzniká v rontgenových lampách.

Poznáme 2 druhy rontgenového žiarenia:

-spojité (obsahuje všetky vlnové dĺžky, od určitej, tzv. krátkovlnovej hranice)
-charakteristické (vlnová dĺžka závisí od vlastnosí atómov prvku, z ktorého je

zhotovená antikatóda)

Keď rozložíme charakteristické rontgenové žiarenie vhodným zariadením, dostaneme rontgenové spektrum. Rontgenove spektrum sa skladá z pomerne malého počtu spektrálnych čiar. Každá spektrálna čiara je charakterizovaná určitou vlnovou dĺžkou , kmitočtom  alebo vlnočtom , medzi ktorými platia vzťahy:

 = c/  = c/  = 1/

c – rýchlosť svetla vo vákuu ( c = 299 800 000 m.s-1)