Antičástice
V částicové fyzice pro každou částici existuje antičástice, což je částice, která má stejnou hmotnost jako částice, ale hodnoty jiných charakteristik mají opačné znaménko, např. elektrický náboj, baryonové číslo, podivnost nebo izospin.
Některé částice (nejznámější z nich je foton, ale také např. neutrální pion) jsou shodné se svou antičásticí, říkáme jim skutečně neutrální částice, na rozdíl od částic jako elektron (a pozitron), proton (a antiproton), neutron (a antineutron), kladně a záporně nabité piony nebo kvark (a antikvark) které nejsou identické se svou antičásticí.
Vznik antičástic
Pár částice-antičástice může vzniknou při interakci jiných částic a může zaniknout anihilací, kdy se vytvoří ještě jiné částice.
Jaké částice vznikají záleží od interagujících částic, například elektron a pozitron anihilují na záření gama, tedy kvanta elektromagnetického pole - fotony, neboť jejich interakce je primárně elektromagnetická.
Pár proton-antiproton interagující silnou interakcí produkuje mezony, nejčastěji piony a jejich antičástice. Při těchto procesech však mohou vznikat i další netypické produkty, pokud se při srážce uvolní dostatečné množství energie (jak se to děje v urychlovači částic). Toto je důležitý jev využívaný v částicové fyzice.
Antičástice vznikají i při jaderných reakcích (např. při beta plus rozpadu, kdy vznikají pozitrony).
Vlastnosti
Částice jsou základními stavebními prvky hmoty. Hmota, která je složena pouze z antičástic, se označuje jako antihmota.
V pozorovaném vesmíru výrazně převažuje hmota nad antihmotou. Studiem tohoto nepoměru se zabývá kosmologie.
Historie
Existenci antičástic předpověděl Paul Dirac několik let před tím, než Carl D. Anderson v roce 1932 poprvé pozoroval pozitron v mlžné komoře.
Předpověď existence pozitronu
Schrödingerova rovnice známá z klasické kvantové mechaniky není relativisticky invariantní. Bylo proto nutno zavést její zobecnění, nazývající se Klein-Gordonova rovnice
Z této rovnice odvodil v roce 1928 Paul Dirac rovnici pro elementární částice se spinem 1/2, tzv. Diracovu rovnici. Jejím řešením však překvapivě byly i částice se zápornou energií a opačným elektrickým nábojem. Své výsledky Dirac publikoval a nalezené částice byly později ztotožněny s pozitronem. Ten byl experimentálně objeven Carlem Andersonem v roce 1932.
