Antipartikkeleita

Antipartikkeleita ovat hiukkasia, joilla on sama massa kuin vastaavilla hiukkasilla mutta vastakkainen sähkövaraus sekä muut kvanttimekaaniset luvut. Jokaiselle perushiukkaselle kuuluu oma antipartikkelinsa; joidenkin hiukkasten, kuten fotonin, π0- ja Z0-bosonin, katsotaan olevan omia antipartikkeleitaan, koska niillä ei ole erillistä vastakohtaansa.

Perusominaisuudet: antipartikkelin massa on sama kuin vastaavalla hiukkasella, mutta sen sähkövaraus ja muut kvanttimuutokset, kuten baryoninum ja leptoninum, ovat käänteisiä. Kun antipartikkeli ja vastaava hiukkanen kohtaavat, ne voivat annihiloida toisiaan ja vapauttaa energiaa yleisimmin gamma-säteinä sekä erilaisina mesonien ja muiden hiukkasten sarjana.

Esimerkkejä: positroni (antielektroni), antiprotoni, antineutroni ja antineutrino ovat yleisiä antipartikkeleita. Laboratoriossa on tuotettu myös antihydrogenia (antihappo + positroni) ja muita antitaipaleita; antihydrogenin pysäyttämistä ja tutkailemista on toteutettu useissa tutkimusryhmissä.

Tuotanto ja havaitseminen: antipartikkeleita syntyy korkean energian törmäyksissä hiukkasakseleroilla ja parin tuotannossa. Ne havaitaan erottelemalla niiden vastakkainen merkitys ja seuraamalla niiden anihilaatioita tavallisen aineen kanssa.

Merkitys: antipartikkeleita käytetään mm. lääketieteessä positroniemissiotomografiassa (PET-kuvaus), sekä ne ovat keskeisiä tarkasteltaessa fundamentaalifysiikan symmetrioita, kuten CPT-symmetriaa. Lisäksi aineen ja antiparten asymmetriaa koskevat keskustelut liittyvät kosmiseen kehitykseen ja baryogeneesiin.