反粒子

反粒子

每一種粒子都有一個和它的質量、壽命、自旋嚴格相等,而電荷卻正好相反的反粒子存在,這是狄拉克在他的正電子預言中提出來的。狄拉克方程預言了一種新的電子--正電子,從而開創了反原子、反物質、反世界的研究。1932年美國物理學家安德森在宇宙線的研究中發現了正電子,這是人類發現的第一個反粒子。

  • 中文名稱
    反粒子
  • 提出者
    安德森
  • 提出時間
    1932年
  • 套用學科
    物理
  • 適用領域範圍
    宇宙

​簡介

在原子核以下層次的物質的單獨形態以及輕子和光子,統稱粒子。在歷史上,有些粒子曾被稱為基本粒子。所有的粒子,都有與其質量、壽命、自旋同位旋相同,但電荷、重子數、輕子數、奇異數等量子數異號的粒子存在,稱為該種粒子的反粒子。除了某些中性玻色子外,粒子與反粒子是兩種不同的粒子。

一些中性玻色子如光子、π介子等,其反粒子就是它們自己。

電子的反粒子──正電子,最早是由P.A.M.狄喇克在理論上預言的,隨後在1932年在實驗上由C.D.安德森等予以證實(見圖)。質子的反粒子──反質子是在1955年被發現的。

反粒子反粒子

迄今,已經發現了幾乎所有相對于強作用來說是比較穩定的粒子的反粒子。

反粒子是相對于正常粒子而言的,它們的質量、壽命、自旋都與正常粒子相同,但是所有的內部相加性量子數(比如電荷、重子數、奇異數等)都與正常粒子大小相同、符號相反。有一些粒子的所有內部相加性量子數都為 0,這樣的粒子叫做純中性粒子,反粒子就是它本身,比如光子、π0介子等。並不是粒子物理學中的每種粒子都有這種意義上的反粒子,中微子就沒有反粒子,反中微子的定義與此不同。

反粒子的概念首先是1928年由英國物理學家狄拉克在他的空穴理論中提出的。1932年在宇宙射線中發現了正電子,證實了狄拉克的預言。1956年美國物理學家歐文·張伯倫(Owen Chamberlain)在勞倫斯-伯克利國家實驗室發現了反質子。進一步的研究發現,狄拉克的空穴理論對玻色子不適用,因而不能解釋所有的粒子和反粒子。根據量子場論,粒子被看作是場的激發態,而反粒子就是這種激發態對應的復共軛激發態。

如果反粒子按照通常粒子那樣結合起來就形成了反原子。由反原子構成的物質就是反物質。

正『反』粒子-結構圖一正『反』粒子-結構圖一 正『反』粒子-結構圖二正『反』粒子-結構圖二

參閱

反物質

量子場論

大綱

湮滅

裝置

粒子加速器

潘寧阱

反粒子

正電子

反質子

反中子

反μ子

反τ子

反電子中微子

反μ子中微子

反τ子中微子

用途

正子斷層掃描

反物質燃料

反物質武器

機構

ALPHA Collaboration

ATHENA

ATRAP

CERN

KEK (BELLE)

SLAC (BaBar)

IHEP

名人

保羅·狄拉克

趙忠堯

卡爾·安德森

反粒子是相對于正常粒子而言的,它們的質量、壽命、自旋都與正常粒子相同,但是所有的內部相加性量子數(比如電荷、重子數、奇異數等)都與正常粒子大小相同、符號相反。有一些粒子的所有內部相加性量子數都為 0,這樣的粒子叫做純中性粒子,反粒子就是它本身,比如光子、π0介子等。並不是粒子物理學中的每種粒子都有這種意義上的反粒子,中微子就沒有反粒子,反中微子的定義與此不同。

反粒子的概念首先是1928年由英國物理學家狄拉克在他的空穴理論中提出的。1932年在宇宙射線中發現了正電子,證實了狄拉克的預言。1956年美國物理學家歐文·張伯倫(Owen Chamberlain)在勞倫斯-伯克利國家實驗室發現了反質子。進一步的研究發現,狄拉克的空穴理論對玻色子不適用,因而不能解釋所有的粒子和反粒子。根據量子場論,粒子被看作是場的激發態,而反粒子就是這種激發態對應的復共軛激發態。

如果反粒子按照通常粒子那樣結合起來就形成了反原子。由反原子構成的物質就是反物質。

參閱

反物質

量子場論

基本粒子 - 輕子

粒子: 電子 | μ子 | τ子 | 中微子: | 電子中微子 | μ中微子 | τ中微子

反粒子 : 正子 | 反μ子 |反τ子 | 反中微子: | 反電子中微子 | 反μ中微子 | 反τ中微子

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