在粒子物理學中，反費米子（）是與對應費米子具有相同質量和自旋，但所有內部量子數（如電荷、色荷和重子數等）符號皆相反的反粒子。
根據自旋統計定理，所有費米子（以及反費米子）都擁有半奇數的自旋值（如 \frac{1}{2}、\frac{3}{2} 等），並且嚴格遵守泡利不相容原理。
物理特性
反費米子和對應費米子的交互作用與湮滅規律具有以下物理特徵：
- 量子數相反：如果一個費米子帶有正電荷，其對應的反費米子必定帶有負電荷。例如：電子的電荷為 -e，反電子（正電子）的電荷則為 +e。
- 粒子湮滅：當一個費米子與其對應的反費米子相遇時，它們會發生湮滅現象，將彼此的靜質量完全轉化為能量，通常以玻色子（如光子）的形式釋放。
常見例子
反費米子可以根據其參與的交互作用分為兩大類：
- 反輕子（Antileptons）：
正電子**（e^+）：電子的反粒子，是人類發現的第一個反粒子。
反微中子**（\bar{\nu}_e, \bar{\nu}_\mu, \bar{\nu}_\tau）：微中子的反粒子。
- 反夸克（Antiquarks）：
** 組成反物質強子的基本單元。例如，一個反質子是由兩個反上夸克和一個反下夸克（\bar{u}\bar{u}\bar{d}）所組成。
數學描述
在相對論性量子力學中，自由半自旋反費米子的行為由狄拉克方程描述：
:(i\gamma^\mu \partial_\mu - m)\psi = 0
在量子場論的微擾展開中，費曼圖中反費米子的箭頭方向與時間軸相反。這在數學上與「反粒子是沿著時間倒流的粒子（斯蒂克爾堡-費曼詮釋）」這一概念相呼應，反費米子對應的外腿狄拉克旋量為：
- 初始態（進入反應）：\bar{v}(p,s)
- 最終態（離開反應）：v(p,s)
參見
- 費米子
- 反粒子
- 反物質
- 狄拉克旋量
參考資料
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