ANTITEILCHEN

Ạntiteilchen,

 

das zu einem Elementarteilchen komplementäre Teilchen gleicher Masse und Lebensdauer sowie gleichen Spins und Isospins, das - sofern beide elektrisch geladen sind - eine entgegengesetzt gleich große Ladung trägt und dessen zur Kennzeichnung der übrigen inneren Eigenschaften dienenden ladungsartigen Quantenzahlen (Baryonen- oder Leptonenzahl, Hyperladung, Strangeness und die dritte Komponente des Isospins) - bei Fermionen auch die Parität - das entgegengesetzte Vorzeichen (bei gleichem Betrag) haben; besitzen Teilchen und Antiteilchen auch magnetische Momente, so sind diese relativ zur Spinrichtung entgegengesetzt gleich.Allgemeinen gibt es zu jedem Elementarteilchen ein Antiteilchen, zu dessen Angabe meist über dem Symbol des Teilchens ein Querstrich gesetzt wird, z. B. n̅ für das Antineutron, das Antiteilchen des Neutrons n, und ν̅ für das Antineutrino, das sich durch entgegengesetzte Helizität unterscheidende Antiteilchen des Neutrinos ν. Geladene Teilchen werden am Ladungszustand unterschieden, z. B. Elektron e^- und Antielektron (Positron) e⁺, Myon μ^- und Antimyon μ⁺, Proton p⁺ und Antiproton p^-. Bei einigen elektrisch neutralen Bosonen sind Teilchen und Antiteilchen identisch (z. B. beim neutralen Pion π⁰).

 

Den Teilchenfamilien Leptonen, Mesonen, Baryonen, Nukleonen, Hyperonen (Elementarteilchen, Übersicht) lassen sich entsprechend bei der Antimaterie die Antileptonen, Antimesonen, Antibaryonen, Antinukleonen, Antihyperonen zuordnen. Auch zu den verschiedenen Quarks gibt es Antiteilchen, die Antiquarks.

 

Die sich bei der relativistisch-quantenmechanischen Behandlung des Elektrons durch P. A. M. Dirac (1928) ergebende und in seiner Löchertheorie zum Ausdruck kommende Konzeption des Antiteilchens wurde nach Entdeckung des Positrons (C. D. Anderson, 1932) auf die anderen Elementarteilchen mit halbzahligem Spin (Fermionen), später auch auf die Bosonen (ganzzahliger Spin) übertragen. Die so postulierten Antiteilchen, deren Eigenschaften und Bewegungsgleichungen sich formal durch eine Ladungskonjugation aus denen der Teilchen ergeben, wurden inzwischen entdeckt (z. B. 1955 das Antiproton durch E. G. Segrè, O. Chamberlain u. a., 1956 das Antineutron). Sie entstehen in hochenergetischen Elementarteilchenreaktionen stets zusammen mit ihrem komplementären Teilchen (assoziierte Produktion, Paarbildung) und verschwinden unter Emission von Vernichtungsstrahlung zusammen mit einem solchen (Paarvernichtung), wobei kurzzeitig gebundene Zustände von Teilchen und Antiteilchen entstehen können (Positronium, Nukleonium). Das Teilchen-Antiteilchen-Konzept hat sich als allgemein gültig erwiesen und wird theoretisch durch das CPT-Theorem gestützt.

 

Hier finden Sie in Überblicksartikeln weiterführende Informationen:

 

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