Каково минимальное значение суммарной энергии пары «электрон и позитрон», обнаруженное учеными в ходе проведения

Для решения этой задачи, давайте вспомним, что энергия взаимодействия двух заряженных частиц может быть вычислена с использованием формулы закона Кулона. Закон Кулона гласит, что величина силы взаимодействия двух точечных зарядов пропорциональна произведению их зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.

Энергия этого взаимодействия считается отрицательной, так как электрон и позитрон имеют разные знаки заряда (отрицательный и положительный соответственно). Минимальная суммарная энергия будет достигаться в тот момент, когда они находятся в наименьшем возможном расстоянии друг от друга.

Суммарная энергия пары "электрон и позитрон" может быть выражена формулой:
\[E = -\frac{{k \cdot |q_1 \cdot q_2|}}{{r}}\]
где \(E\) - суммарная энергия, \(k\) - постоянная Кулона (\(9 \times 10^9 \, \text{Н} \cdot \text{м}^2 / \text{Кл}^2\)), \(q_1\) и \(q_2\) - заряды электрона и позитрона соответственно (\(1,6 \times 10^{-19} \, \text{Кл}\)), а \(r\) - расстояние между ними. Заряды \(q_1\) и \(q_2\) противоположны по знаку, поэтому их произведение всегда будет положительным.

Теперь давайте рассмотрим, когда суммарная энергия будет минимальной. Для определения минимального значения, возьмем производную от формулы и приравняем ее к нулю:
\[\frac{{dE}}{{dr}} = \frac{{k \cdot |q_1 \cdot q_2|}}{{r^2}} = 0\]

Отсюда получаем, что \(r^2 = \infty\), что означает бесконечно большое расстояние между частицами. То есть, минимальное значение суммарной энергии будет достигаться, когда расстояние между электроном и позитроном стремится к бесконечности.

Таким образом, наименьшее возможное значение суммарной энергии пары "электрон и позитрон" в экспериментах будет равно нулю при бесконечной дистанции между ними.