Antimaterie

Antimaterie kan skildrast som materie der innhaldet er antipartiklar i staden for partiklar.

Ifølgje grunnleggjande skildringar av universet finst tolv ulike typar av materiepartiklar (sjå standardmodellen) og fire typar kraftberande partiklar. Til desse materiepartiklane og kraftberande partiklane vert speglbileta deira kopla med omsyn til visse symmetriar. Til dømes har ein antipartikkel lik elektrisk ladning som den tilsvarande partikkelen sin, men motsett forteikn. Bortsedd frå ladningen trur ein at ein partikkel og tilsvarande antipartikkel er identiske. Ulikskapar mellom partiklar og antipartiklar blir kalla symmetribrot, til dømes av CPT-symmetri, ladningskonjugasjon (Charge conjugation), paritet (Parity) og tidsreversering (time reversal). Dette ville i så fall òg vere eit brot med gjengse fysiske teoriar (som den spesielle relativitetsteorien).

Antipartiklar vart først postulert av Paul Dirac då han definerte ein Lorentz-invariant schrödingerlikning for elektronet. Dirac fann ved dette at når ein sameinte den spesielle relativitetsteorien med kvantemekanikk oppstod to ekvivalente løysingar med motsett forteikn. Partikkelen med positivt forteikn vart tolka som antipartikkelen til elektronet, positronet. Positronet vart påvist nokre år seinare av amerikanaren Carl D. Anderson.

Ifølgje kvantefeltteori skapast partiklar og antipartiklane deira heile tida og dette påverkar direkte oppfatninga vår av vakuum. Noko vakuum i klassisk forstand finst ikkje då partikkel/antipartikkel-par dannast heile tida ved slike kvantefluktuasjonar. Livslengda til kvantefluktuasjonane er avgjort av Heisenbergs uskarpleiksrelasjon i forma

${\displaystyle \delta E\cdot \delta t\sim \hslash }$

som seier at energi kan lånast frå inkjestads i korte tidsintervall.

Ein trur at det eksisterte like eller neste like mykje antimaterie som materie i universet ein mikroskopisk brøkdel av eit sekund etter big bang. Antimaterien annihilerte derimot så med tilsvarande materie, slik at antimaterien i stor grad forsvann. At vi i dag berre observerer materie kan skuldast at det var eit lite overskot av materie ved big bang, men det kan òg skuldast ein liten partikkel-antipartikkel asymmetri i vekselverknadane mellom elementærpartiklane, samt ein termodynamisk ustabilitet i det tidlege universet.^[1]

• Standardmodellen
• Elementærpartikkelfysikk
• CERN
• Big Bang