摘抄第四十二天-量子理论与相对论的结合

量子理论与相对论结合后的推论

狄拉克预言了反粒子的存在。他认为从方程式中导出的负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运动着的高能量粒子，就必须在狭义相对论的基础上进行讨论了。于是狄拉克将薛定谔方程式与狭义相对论结合起来开始了研究。

狄拉克方程式成功地对电磁场中运动着的电子进行了说明。可如果解开狄拉克方程式，有时会得出粒子带负能量的结果。这个在物理层面上不存在的负能量让狄拉克十分头疼。于是就有了这种设想，也许存在一种质量与普通粒子相同，但电荷为负的反粒子。

反粒子

美国物理学家安德森发现宇宙射线中，有电子带有正电荷，这就是正电子。除了正电子以外，还有反质子（质子的反粒子状态)等反粒子存在。普通的粒子都存在相对的反粒子，反粒子的电荷与粒子大小相同，符号相反。

在真空中释放高能量后，粒子与反粒子就会产生成对产生现象。

而粒子与反粒子碰撞后，其质量会全部转化为能量，然后两者会一同湮灭。也就是说，通常情况下，物质世界中即使有反粒子，也会立刻与粒子产生反应并湮灭。神秘的反物质在宇宙中几乎难以找到，这也是量子理论与字宙学以后要联合研究的课题。