反粒子
ほとんどの種類の粒子に対応する反粒子があります。それは、同じ質量と反対の電荷を持っています。
中性子のような電気的に中性の粒子であっても、その反粒子と同一ではありません。中性子の例では、「普通」の粒子はクォークでできており、反粒子は反クォークでできています。
粒子と反粒子のペアは、適切な量子状態であればお互いに消滅することができる。また、さまざまな過程で生成されることもあります。これらのプロセスは、粒子加速器を使って新しい粒子を生成したり、素粒子物理学の理論を検証したりするのに使われます。自然界の高エネルギープロセスでは、反粒子を生成することができます。これは、宇宙線やある種の核反応で見られます。反物質という言葉は、適切には、（素）反粒子、それらで作られた複合反粒子（反水素など）、およびそれらがより大きく集まったものを指す。
沿革
ポール・ディラックが陽電子を予言した直後の1932年、カール・アンダーソンは、宇宙線の衝突によって陽電子が生成されることを雲室という粒子検出器で発見しました。雲室では、移動する電子（または陽電子）がガスの中を移動する際に軌跡を残します。
反陽子と反中性子は、1955年にカリフォルニア大学バークレー校のエミリオ・セグレとオーウェン・チェンバレンによって発見された。それ以来、多くの素粒子の反粒子が粒子加速器で作られるようになった。近年では、電磁トラップに集められた反陽子や陽電子から反物質の完全な原子が作られている。
質問と回答
Q: 反粒子とは何ですか?
A: 反粒子とは、通常の粒子と同じ質量を持ち、反対の電荷を持つ粒子のことです。
Q: 電気的に中性な粒子と反粒子は同一なのでしょうか?
A: 中性子のような電気的に中性な粒子でも、反粒子と同一ではありません。
Q: 粒子と反粒子のペアとは何ですか?
A: 粒子とそれに対応する反粒子のペアです。
Q: 粒子と反粒子のペアが適切な量子状態にあるとき、何が起こるのでしょうか?
A:粒子と反粒子のペアが適切な量子状態にある場合、お互いを消滅させることができます。
Q: 粒子加速器で粒子・反粒子のペアはどのように作られるのですか?
A: 粒子加速器では、新しい粒子の生成や素粒子物理学の理論の検証のために、様々なプロセスで粒子と反粒子のペアを生成することができます。
Q: 反粒子は自然界のどこに存在するのですか?
A: 反粒子は、宇宙線と特定の核反応に見られます。
Q: 反物質という言葉は何を指しているのですか?
A: 反物質という言葉は、正しくは（素）反粒子、反水素のような反粒子を使った複合反粒子、およびその大きな集合体を指します。
