狄拉克預言了反粒子的存在。他認為從方程式中導出的負能量就代表了反粒子。
狄拉克方程式
如果要研究以接近光速的速度運動著的高能量粒子,就必須在狹義相對論的基礎上進行討論了。于是狄拉克將薛定諤方程式與狹義相對論結合起來開始了研究。
狄拉克方程式成功地對電磁場中運動著的電子進行了說明。可如果解開狄拉克方程式,有時會得出粒子帶負能量的結果。這個在物理層面上不存在的負能量讓狄拉克十分頭疼。于是就有了這種設想,也許存在一種質量與普通粒子相同,但電荷為負的反粒子。
反粒子
美國物理學家安德森發(fā)現(xiàn)宇宙射線中,有電子帶有正電荷,這就是正電子。除了正電子以外,還有反質子(質子的反粒子狀態(tài))等反粒子存在。普通的粒子都存在相對的反粒子,反粒子的電荷與粒子大小相同,符號相反。
在真空中釋放高能量后,粒子與反粒子就會產生成對產生現(xiàn)象。
而粒子與反粒子碰撞后,其質量會全部轉化為能量,然后兩者會一同湮滅。也就是說,通常情況下,物質世界中即使有反粒子,也會立刻與粒子產生反應并湮滅。神秘的反物質在宇宙中幾乎難以找到,這也是量子理論與字宙學以后要聯(lián)合研究的課題。