vastakappaletta

Vastakappale eli antipartikkeli on perusosaston käsite hiukkasfysiikassa. Jokaisella hiukkasella on vastakappale, jolla on sama massa mutta vastakkaiset sähköiset ja joihinkin muihin kvanttimekaanluvut. Esimerkiksi elektronin vastakappale on positroni, jolla on sama massa kuin elektronilla mutta positiivinen sähkövaraus.

Ominaisuudet ja poikkeukset: Vastakappaleilla on samanlaiset ominaisuudet massaa lukuun ottamatta. Usein ne eroavat sähkövarauksissa ja muissa kvanttilukujen arvoissa, mikä mahdollistaa niiden tunnistamisen ilmauksissa kuten törmäyksissä ja säteilyilmiöissä. On kuitenkin tapauksia, joissa hiukkanen on itse vastakappaleensa eli se on itsensä konjugoitava (esimerkiksi fotoni). Joillakin hiukkasilla, kuten neutri mesonit, voi olla monimutkaisempia konjugointisuhteita, ja tämän suhteen tutkimus jatkuu.

Historiallinen tausta ja esimerkit: Antipartikkelien käsite syntyi kvanttisähkökatalyysin kehityksen myötä. Diracin yhtälöt ennustivat antipartikkelien olemassaolon 1920-luvulla, ja positroni todettiin kokeellisesti Carl D. Andersonin vuonna 1932. Ensimmäinen tunnettu antiprotoni havaittiin vuonna 1955 eniten tutkittujen hiukkasfysikaalisten kokeiden avulla; neutraalit antihiukkaset ja kytkökset niiden törmäyksissä ovat myös olennainen osa kokeellista fysiikkaa.

Käytännön merkitys: Antipartikkelit ovat keskeisiä sekä teoreettisessa fysiikassa että sovelluksissa. Esimerkiksi positroneja käytetään PET-kuvantamisessa, missä elektronin ja positronin annainniarvot tuottavat gamma-säteilyä kuvanttaessa elimistön prosesseja. Antipartikkelien tutkimus valaisee aineen ja antimaterian vuorovaikutuksia sekä maailmankaikkeuden menneisyyden asymmetriaa.