Question

正粒子与反粒子有什么异同?

Answer 1

反粒子
　　antiparticle
　　在原子核以下层次的物质的单独形态以及轻子和光子,统称粒子.在历史上,有些粒子曾被称为基本粒子.
　　所有的粒子,都有与其质量、寿命、自旋、同位旋相同,但电荷、重子数、轻子数、奇异数等量子数异号的粒子存在,称为该种粒子的反粒子.除了某些中性玻色子外,粒子与反粒子是两种不同的粒子.
　　一切粒子均有其相应的反粒子,如电子e-的反粒子是正电子e+,质子p的反粒子是反质子,中子n的反粒子是反中子,1959年王淦昌领导的小 组发现的反西格码负超子是Σ-的反粒子.有些粒子的反粒子就是它自己.如γ光子、π0介子和η介子.一些中性玻色子如光子、π0介子等,其反粒子就是它们自己.
　　反粒子最早是1928年P.A.M.狄拉克理论上预言正电子而提出的,1932年被C.D.安德森实验发现而证实；1956年美国物理学家张伯伦在劳伦斯-伯克利国家实验室发现了反质子.进一步的研究发现,狄拉克的空穴理论对玻色子不适用,因而不能解释所有的粒子和反粒子.根据量子场论,粒子被看作是场的激发态,而反粒子就是这种激发态对应的复共轭激发态.
　　正反粒子是从场论的观点来认识的,场的激发态表现为粒子,与之对应,场的复共轭激发态表现为反粒子.当γ光子的能量大于某种粒子静能的两倍,在一定的条件下就可以产生正反粒子对；反之,正反粒子相遇可湮 没并产生两个光子或 3 个光子,遵从质量-能量守恒和动量守恒.
　　如果所有的粒子都有相应的反粒子,首先检验的是应该存在质子的反粒子、中子的反粒子.1956年美国物理学家张伯伦（Owen Cham-berlain）等在加速器的实验中,发现了反质子,即质量和质子相同,自旋量子数也是1/2,带一个单位负电荷的粒子.接着又发现了反中子.后来发现,各种粒子都有相应的反粒子存在,这个规律是普遍的.有些粒子的反粒子就是它自己,这种粒子称为纯中性粒子.光子就是一种纯中性粒子,光子的反粒子就是光子自己.在粒子物理学中,已不再采用狄拉克的空穴理论来认识正反粒子之间的关系,而是从正反粒子完全对称的场论观点来认识.
　　迄今,已经发现了几乎所有相对于强作用来说是比较稳定的粒子的反粒子.如果反粒子按照通常粒子那样结合起来就形成了反原子.由反原子构成的物质就是反物质.