反τ子(反陶子,Antitauon)是
τ子的
反粒子。反粒子是相对于正常粒子而言的,它们的
质量、
寿命、
自旋都与正常粒子相同,但是所有的内部相加性量子数(比如
电荷、
重子数、
奇异数等)都与正常粒子大小相同、符号相反。
反τ子(反陶子,Antitauon)是
τ子的
反粒子。反粒子是相对于正常粒子而言的,它们的
质量、
寿命、
自旋都与正常粒子相同,但是所有的内部相加性量子数(比如
电荷、
重子数、
奇异数等)都与正常粒子大小相同、符号相反。
τ子(tauon),又称陶子、涛子,是带负
电荷、
自旋⁄2的
基本粒子,标记为τ−,由
马丁·佩尔实验团队于1975年发现。τ子、
电子、
μ子与对应的三种
中微子,都归属于
轻子;τ子是第三代轻子,电子是第一代,μ子是第二代。对应于τ子的中微子称为
τ中微子。τ子的
反粒子称为
反τ子,带正
电荷,其
寿命、
质量、
自旋都和τ子相同,标记为τ+。
反粒子是相对于正常粒子而言的,它们的
质量、
寿命、
自旋都与正常粒子相同,但是所有的内部相加性量子数(比如
电荷、
重子数、
奇异数等)都与正常粒子大小相同、符号相反。有一些粒子的所有内部相加性量子数都为0,这样的粒子叫做纯中性粒子,反粒子就是它本身,比如
光子、
π介子等。并不是
粒子物理学中的每种粒子都有这种意义上的反粒子,
中微子就没有反粒子,
反中微子的定义与此不同。
反粒子的概念首先是1928年由英国物理学家
狄拉克在他的
空穴理论中提出的。1932年在
宇宙射线中发现了正电子,证实了
狄拉克的预言。1956年美国物理学家
欧文·张伯伦(Owen Chamberlain)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。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。
在
粒子物理学里,反物质(英语:antimatter)是
反粒子概念的延伸,反物质是由反粒子构成的,如同普通物质是由普通粒子所构成的。例如一颗
反质子和一颗反电子〈
正电子〉能形成一个反氢原子,如同电子和质子形成一般物质的氢原子。此外,物质与反物质的结合,会如同粒子与反粒子结合一般,导致两者
湮灭,且因而释放出高能
光子(
伽马射线)或是其他能量较低的正反粒子对。正反物质湮灭所造成的粒子,赋予的动能等同于原始正反物质对的动能,加上原物质静止质量与生成粒子静质量的差,后者通常占大部分。(
爱因斯坦相对论指出,质量与能量是等价的。)
反物质无法在自然界找到,除非是在稍纵即逝的少量存在(例如因
放射衰变或
宇宙射线等现象)。这是由于反物质若非存在于像物理实验室的人工环境下,则无可避免地随即与自然界的物质发生碰触并湮灭。反粒子和一些稳定的反物质(例如
反氢)可以人工制造出极少量,但却不足以达到可对这些物质验证其理论性的程度。
在
科学与
科幻领域,都有很大的疑问关于为何所见的宇宙很明显地几乎充满了物质、是否有其他地方几乎充满了反物质,以及是否能够驾驭反物质,但在现今可见的宇宙范围中,明显的正反物质不对称性成了
物理的最大难题之一。许多可能的物理过程都是在探究
重子时所发现。