Если же неустойчивый изотоп имеет недостаток нейтронов, то в этом случае при превращении ядра изотопа протон превращается в нейтрон; при этом из ядра иногда выбрасывается новая частица, о которой мы ещё не говорили, — позитрон. Величина заряда, вес и размеры этой элементарной частицы таковы же, как и у электрона, но заряд позитрона — не отрицательный, а положительный. Подобное превращение может происходить также при захвате ядром одного из окружающих его электронов.
Впервые позитрон был открыт при изучении космических лучей.
Взаимное превращение нейтронов и протонов друг в друга с выделением элементарных положительных и отрицательных зарядов не говорит, однако, ничего о сложности этих частичек. Нельзя сказать, что электрон входит в состав нейтрона, а позитрон в состав протона. Они образуются, «рождаются» в момент превращения одной частички в другую.
Ясно, что такое превращение частичек происходит за счёт уменьшения энергии возбуждённого ядра.
Подобно этому элементарные частички лучистой энергии — фотоны — возникают в атоме при изменении его энергетического состояния, хотя сказать, что фотоны были запрятаны где-то в атоме раньше, нельзя.
Открытие «рождения» элементарных частиц — электрона и позитрона — в процессах распада атомных ядер заставило физиков изменить взгляд на природу всех элементарных частиц вообще.
В самом деле, до открытия новых частиц — позитронов — казалось несомненным, что все три основные элементарные частицы — электроны, протоны и нейтроны — вечны и неизменны. Движение этих частиц в пространстве обусловливает все явления нашего мира.
Но вот открывается позитрон, и оказывается, что он возникает при превращении протона в нейтрон. Более того, изучение позитрона приводит учёных к ещё более неожиданному результату. Оказывается, что «родившийся» при образовании ядра позитрон очень быстро гибнет.
Для этого ему достаточно столкнуться с электроном. Обе частички — электрон и позитрон — при таком столкновении взаимно уничтожают друг друга, «исчезают». Энергия и масса частиц переходят в совершенно другую форму — в форму световой энергии. Говоря проще, при столкновении позитрона и электрона возникает световой квант — фотон, который и уносит с собой всю энергию и всю массу столкнувшихся частиц!
Таким образом, позитрон и электрон, столкнувшись, превращаются в другие элементарные частички — фотоны.
Жизнь позитрона коротка — «родившись», он очень скоро, через миллионную долю секунды, «умирает», столкнувшись с электроном.
Было замечено физиками и другое явление — так называемое «рождение пары» — электрона и позитрона. Это происходит иногда при падении на вещество гамма-лучей.
Таким образом, теперь ясно, что и элементарные частицы, подобно атому, «смертны»!
Из этого факта реакционные физики и философы вновь сделали ненаучный вывод об исчезновении материи. Раз позитрон и электрон при столкновении «исчезают», превращаются в свет, значит, в данном случае «исчезает материя» — говорят они. Ответ этим «учёным» давно дал В. И. Ленин. Он показал, что понятие материи, как только массы, неверно. Материя несравненно богаче в своих проявлениях, чем это думают противники диалектического материализма. Нельзя смешивать чисто физическое понятие материи, как обычного вещества, связанного с массой, с общим философским понятием материи, как объективной реальности.
В действительности открытие превращения элементарных частиц говорит о другом: человек силой своего разума открывает новые формы существования и проявления материи, глубже познаёт мир.
Критики материализма атакуют великий ломоносовский закон сохранения материи и с другой стороны. Так, датский физик Н. Бор и его последователи утверждают, что в ряде случаев в процессах, происходящих внутри атома, недействителен закон сохранения энергии — энергия якобы в этих процессах возникает из ничего или превращается в ничто.
О неприемлемости закона Ломоносова в недрах атома писал также в 1936 году американский физик Шенкланд и ссылался при этом на свои опыты. Вряд ли надо говорить, что «опыты» американца были вскоре опровергнуты, в частности работами советских физиков. Более углублёнными и точными исследованиями наших учёных опровергаются и утверждения Н. Бора.