反粒子のソースを表示

{{出典の明記|date=2011-4}}
'''反粒子'''（はんりゅうし）とは、ある[[素粒子]]（または[[複合粒子]]）と比較して、質量とスピンが等しく、電荷など正負の属性が逆の粒子を言う。特に[[陽電子]]や[[反陽子]]などの[[レプトン|反レプトン]]や[[バリオン|反バリオン]]をさす場合もある。<!-- 電子の反粒子は陽電子、陽電子の反粒子は電子、という表現もある一方、通常粒子の反粒子の一群を反粒子と呼ぶこともある。 -->

反粒子が通常の粒子と衝突すると[[対消滅]]を起こし、すべての質量がエネルギーに変換される。逆に、粒子反粒子対の質量よりも大きなエネルギーを何らかの方法(粒子同士の衝突や光子などの相互作用)によって与えると、ある確率で粒子反粒子対を生成することができ、これを[[対生成]]と呼ぶ。

== 理論 ==
=== 相対論的量子力学 ===
[[相対論的量子力学]]においては、フェルミ粒子の振る舞いを記述する運動方程式である[[ディラック方程式]]に負のエネルギー固有値が現れるという問題があった。[[ポール・ディラック]]はこの問題に対する回答として、空孔理論を用いて「正のエネルギーを持つ反粒子が存在するせいである」とした。

=== 場の量子論 ===
[[場の量子論]]においては、ディラック方程式の解を運動量空間で展開し、負の振動モードを表す場に対して反粒子と呼ぶ。この枠組みでは、粒子と反粒子が衝突し光子に変わる、などの過程を[[生成消滅演算子]]を用いて数学的に記述することが出来る。現在の素粒子論は、場の量子論に立脚した[[標準模型]]が実験結果を非常に正確に記述することが分かっており、粒子や反粒子の散乱断面積、崩壊幅などは場の理論を用いて計算することが出来る。

数学的取り扱いにおいては、粒子が時間軸を過去に向かって進んでいるものを反粒子である、と解釈することもある（[[CPT定理]]）。

== 具体例 ==
[[電子]]の反粒子は[[陽電子]]であり、同様に[[陽子]]には[[反陽子]]、[[中性子]]には[[反中性子]]がある（中性子は中性であるが反中性子は構成粒子であるそれぞれの[[クォーク]]が反粒子であるため反粒子が存在する）。

[[光子]]では反粒子と粒子が同じで区別がない。


==関連項目==
*[[反物質]]
*[[マヨラナ粒子]]
*[[素粒子]]

{{粒子の一覧}}

{{DEFAULTSORT:はんりゆうし}}
[[Category:反物質]]
[[Category:素粒子]]
[[Category:量子力学]]