antipartikkelen

Antipartikkelen er en partikkel som har samme masse som sin tilsvarende partikkel, men motsatte kvantnumre, som elektrisk ladning og andre betegnelser som lepton- eller baryontallet. For de fleste partikler finnes det dermed en antipartikkel; sammen danner partikkel-par ofte et system som kan annihilere og omdanne masse til energi i form av fotoner eller andre partikler. Noen partikler er imidlertid sine egne antipartikler, blant andre fotonet og Z-bosonet; pi0 er også kjent som en egen antipartikkel siden det er identisk med sin antipartikkel.

Historisk sett ble antipartikler forutsagt av kvantfeltteorien og Diracs relativistiske equation i 1920-årene for å forklare negativer energi-løsninger. Den første antipartikkelen som ble oppdaget eksperimentelt var positronet (antielektron) i 1932 av Carl Anderson. Siden har man oppdaget flere antipartikler, inkludert antiproton i 1955 og antineutron kort tid etter; slike oppdagelser bekreftet at hver partikkel har en motpart i naturen.

Egenskaper og interaksjoner: Antipartikler har samme masse som sin partikkel, men motsatte kvantnumre som elektrisk ladning. De deltar i de samme typene krefter som opptrer i Standardmodellen, men deres ladning og andre tall er motsatte. Når en partikkel møter sin antipartikkel, kan de annihilere og frigjøre energi vanligvis som fotoner. Partikkel-antipartikkelpar kan også skapes i høyenergiproesser som følge av energibevaringslover. I kvantefeltteorien kan antipartikler behandles som partikler som beveger seg framover i tid i Feynman-diagrammer.

Betydning og anvendelser: Antimatter brukes i medisinsk bildediagnostikk, særlig i positronemisjonstomografi (PET). Forskning i antimatter bidrar til fundamentale tester av symmetrier som CP-symmetri og CPT-teori, samt forståelse av tidlig univers og materie-antimaterie-asymmetri. Studier av antimatter skjer i partikkelakseleratorer og i astrofysiske komponenter som kosmisk stråling.