Antiparticella
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Una antiparticella è una particella elementare che, rispetto ad un'altra particella, è caratterizzata dalla stessa massa, ma da numeri quantici, come carica elettrica o numero barionico, ecc. opposti.
Ad esempio, il positrone, antiparticella dell'elettrone, ha la sua stessa massa, ma carica elettrica opposta. Alcune particelle, come il fotone, hanno carica elettrica ed altri numeri quantici tutti nulli. In questi casi, particella ed antiparticella coincidono. Ciò non è vero per tutte le particelle elettricamente neutre. Ad esempio, l'antineutrone ed il neutrone sono particelle diverse poiché hanno numero barionico diverso da zero.
Le antiparticelle sono prodotte nelle interazioni tra particelle con la trasformazione di energia in massa, come previsto in teoria della relatività. Ad esempio, nelle reazioni nucleari, nell'interazione dei raggi cosmici con i nuclei delle molecole presenti in atmosfera, o in interazioni prodotte da acceleratori di particelle. L'antimateria interagisce molto velocemente se viene a contatto con la materia ordinaria che le circonda con un fenomeno chiamato annichilazione nel quale la massa della particella e dell'antiparticella che interagiscono si trasformano di nuovo in energia. Per questo motivo, quando creata in laboratorio, l'antimateria resta osservabile solo per tempi molto brevi.
[modifica] Cenni storici
Nel 1928 Paul Dirac realizza una trattazione della meccanica quantistica che, estendendo l'equazione di Schrödinger, tiene conto della teoria della relatività di Albert Einstein. La nuova equazione, che prenderà il nome di equazione di Dirac, prevede come soluzioni elettroni con energia negativa. Questi stati furono inizialmente interpretati con un modello (sbagliato) di "buche" e di "lacune" che potesse spiegare la loro manifestazione in natura. Nel 1931, Dirac concluse che i nuovi oggetti previsti dal suo modello erano particelle elementari che viaggiavano al ritroso nel tempo, ovvero, in maniera equivalente, elettroni con carica elettrica opposta, che per questo chiamò positroni.
Nel 1932 Carl David Anderson individuò, tra i sottoprodotti delle collisioni dei raggi cosmici i positroni previsti da Dirac.
Nel 1955, Emilio Segre e Owen Chamberlain, a Berkeley, scoprirono l'antiprotone, e per questo vinsero il Premio Nobel per la fisica nel 1959.
[modifica] Nomenclatura
Il simbolo usato per indicare un'antiparticella, di solito, è lo stesso usato per la particella corrispondente, ma con una barra di sovrascrittura. Ad esempio, il protone è indicato con una "p", e l'antiprotone è indicato da una "p" con una barretta posta in cima (
). In alternativa, quando una particella è indicata con la sua carica, l'antiparticella viene indicata con la carica opposta (es.: e + ed e − rappresentano rispettivamente positrone ed elettrone).
| nome particella | simbolo particella | simbolo antiparticella | nome antiparticella |
|---|---|---|---|
| elettrone |  |
 |
antielettrone (positrone) |
| muone |  |
 |
antimuone |
| quark |  |
 |
antiquark |
| neutrino muonico |  |
 |
antineutrino muonico |
Il simbolo è usato in analogia alla coniugazione di un numero complesso. Questo non è un caso, perché la coniugazione della carica di una particella, che cambia tale particella nella sua antiparticella, è legata alla coniugazione della sua funzione d'onda.
