Целью данного эксперимента было обнаружение аннигиляции антинейтронов, образованных из антипротонов путем их перезарядки. Поскольку ожидался малый выход антинейтронов, требовался относительно большой поток антипротонов.
В. Cork, G. R. L a m b е г t s о n, О. Ρ i с с i о n i, W. A. W e π z e l, Phys. Rev. 104, 1193 (1956). Перевод Ю. В. Орлова. Приводимая статья американских физиков Корка, Ламбертсона, Пиччиони и Вензеля представляет собой первую серьезную публикацию об открытии антинейтрона. Существование антинейтрона так же, как и существование антипротона, предсказывалось современной теорией элементарных частиц. Согласно теории, античастицы могут существовать не только у частиц, обладающих электрическим зарядом, но также и у нейтральных частиц. В этом случае, вообще говоря, различив частиц и античастиц проявляется во взаимодействиях неэлектромагнитной природы. Нейтрон и антинейтрон должны различаться, однако, также и по знаку взаимодействия с электромагнитным полем, поскольку нейтрон обладает магнитным моментом, а знаки магнитных моментов частицы и античастицы противоположны (магнитный момент нейтрона отрицателен, т. е. направлен против снина, тогда как магнитный момент антинейтрона положителен — направлен в ту же сторону, что и спин). Взаимодействие антинуклона с антинуклоном с большой степенью точно- сти (с точностью до так называемых слабых взаимодействий) должно быть таким же, как и взаимодействие нуклонов друг с другом. Однако взаимодействие нуклон — антинуклон может отличаться, и притом существенно, от взаимодействия нуклонов друг с другой. Это происходит за счет того, что нуклон и антинуклон при встрече могут аннигилировать, т. е. превращаться в другие частицы — π-мезоны, или, со значительно меньшей вероятностей^ в кванты электромагнитного поля. Процесс аннигиляции, благодаря которому и были открыты антинуклоны, может происходить не только реально, но и виртуально: нуклон и антинуклон исчезают лишь на очень короткое время, а потом опять «возрождаются». При этом в процессе виртуальной аннигиляции они могут «обменяться» импульсами местоположением в пространстве, а также ориентацией спинов. Таким образом, возможность аннигиляции приводит к появлению добавочного обменного взаимодействия, свойственного системе нуклон — антинуклон и не имеющего места при взаимодействии нуклонов, друг с другом. Экспериментальное обнаружение антинуклонов дает возможность в дальнейшем количественно изучить процесс их аннигиляции и обусловленное им специфическое дополнительное взаимодействие — в этом состоит главный интерес экспериментов с антинуклонами.