plamex#16
Mindenféle részecskének van egy megfelelő antirészecske párja azonos tömeggel, de ellenkező elektromos, gyenge és erős töltéssel. Néhány részecske esetén az antirészecske azonos a részecskével, ilyen a foton és a semleges pion. Az ilyen részecskéket valódi semleges részecskének hívjuk elletétben pl. a semleges kaonokkal, ahol a kaon antirészecskéje nem azonos a semleges kaonnal. A valódi semleges részecskék minden kvantumszáma megegyezik az antirészecskéével. Részecske-antirészecske párok létrejöhetnek csupán energiából és eltűnhetnek úgy, hogy csak energia marad utánuk többnyire foton formájában. Létrejöhetnek magreakciókban és kozmikus sugárzás hatására. Az antianyag antirészecskékből - külünösképpen antiprotonokból, antineutronokból és pozitronokból - az anyaghoz teljesen hasonló módon (antiatomokból stb.) felépülő rendszer. Az antirészecskék létét Dirac jelezte előre, néhány évvel azelőtt mielőtt az elsőt – az elektron antirészecskéjét, a pozitront – felfedezték volna. Az ötlet abból jött, hogy a Dirac-egyenlet negatív energiájú állapotokat is megenged. Mivel az elektronok a legkisebb energiájú állapotokat keresik, ezért Dirac azt feltételezte, hogy ezeket a negatív energiájú állapotok mind be vannak töltve ún. virtuális elektronokkal. Abban az esetben azonban, ha virtuális részecske felkerül pozitív energiájú állapotba, egy valódi részecske jelenik meg, és egy "lyuk" marad a helyén, ami ugyanúgy viselkedik, mint a valódi részecske, csak a töltése ellenkező. Ez azonban csak egy szemléletes kép, és bozonokra nem is alkalmazható, hiszen azok esetén akárhány részecske lehet minden állapotban, ezért nem lehet egy részecske gerjesztésével lyukat kelteni. A problémára a pontos választ a relativisztikus kvantumtérelmélet matematikai objektumainak és a fizikai objektumoknak az egymással való helyes megfeleltetése adja meg. Röviden, a negatív energiájú állapot mellett ellenkező irányú időfejlődés is jelenik meg (a jövőből a múlt felé). A két anomáliát együtt helyreállítva egy jó irányba fejlődő, pozitív energiájú, az eredeti részecskével ellentétes töltésű - minden töltésre, nem csak az elektromosra - részecskét, azaz antirészecskét kapunk. Az antirészecskék létezése a relativitáselmélet egyik térelméleti bizonyítéka.