Antipartículas

En el modelo estándar que describe las partículas fundamentales y sus interacciones, cada partícula tiene una antipartícula. Por ejemplo, el positrón es la antipartícula del electrón. Tiene idéntica masa, pero tiene una carga positiva. Si un electrón se encuentra con un positrón, se aniquilan con la transformación de sus energías de masa en dos rayos gamma.

Yendo más allá de lo básico, podemos decir que una antipartícula se relaciona con la partícula por la conjugación de cargas. Esto incluye más que solamente la carga eléctrica, se invierte todos los números cuánticos internos tales como el número bariónico, el número de leptones, y la extrañeza.

Al ver que la naturaleza es en algunos aspectos tan simétrica, una pregunta fundamental es "¿por qué el universo está hecho de materia, con muy poca antimateria?. Hoy día, podemos crear antimateria en la producción de pares, y de hecho los procesos de producción de partículas producen el mismo número de partículas y antipartículas. Algo muy temprano en la historia del universo inclinó la balanza hacia la materia, con la virtual exclusión de la antimateria. Hoy sólo vemos antimateria en la producción de pares, en el decaimiento radiactivo y en los productos de los aceleradores de partículas de alta energía.

La pregunta está abierta. La investigación actual que puede arrojar algo de luz sobre la cuestión, es la que explora la aparente violación de la invariancia de CP en el decaimiento del kaón neutro. Al nivel de partícula fundamental, la naturaleza puede decir la diferencia entre los sistemas zurdos y diestros como se indica en la violación de la paridad con los neutrinos (los neutrinos son zurdos y los antineutrinos son diestros). Mientras que el decaimiento beta normal viola la paridad, es invariante bajo CP. Si se confirma que el kaon neutral viola directamente la CP, puede proporcionar una vía, para ver por qué la naturaleza en el universo temprano, mostraba una preferencia por la materia sobre la antimateria.