Заключение

Окружающая нас материя построена из вещества. Атомные ядра состоят из протонов и нейтронов, электроны образуют электронные оболочки атомов. Вывод о существовании античастиц впервые был сделан П. Дираком в 1931 г. На основе анализа написанного им релятивистского уравнения для электронов, он показал, что наряду с отрицательно заряженным электроном должна существовать частица с такой же массой, но с положительным электрическим зарядом — позитрон. В 1932 г. К. Андерсон обнаружил позитрон в космических лучах. Вслед за позитроном были открыты и другие античастицы. Общие принципы квантовой теории поля позволяют сделать ряд выводов о свойствах частиц и античастиц. В частности частицы и античастицы должны иметь одинаковые массы и спины. Стабильным частицам соответствуют стабильные античастицы. Частицы и античастицы имеют одинаковые по абсолютной величине, но противоположные по знаку электрические заряды. До 1956 г. Считалось, что существует полная симметрия между частицами и античастицами — если существует какой-либо процесс между частицами, то существует с такой же вероятностью процесс между античастицами. Однако оказалось, что такая симметрия существует только в сильных и электромагнитных процессах и нарушается в слабых взаимодействиях. Так, например, нейтрино имеют левую спиральность, в то время как антинейтрино — правую. В природе не обнаружено нейтрино с правой спиральностью и антинейтрино с левой спиральностью. В слабых взаимодействиях отсутствует симметрия относительно операции зарядового сопряжения.
    Из античастиц может быть построена антиматерия по аналогии с тем, как материя состоит из частиц. Эксперименты на ускорителях подтвердили возможность образования антиматерии. Обнаружены лёгкие антиядра, получены антиатомы антиводорода. Активно ведутся поиски антивещества во Вселенной.
    Фундаментальной проблемой современной физики является объяснение, почему окружающий нас мир состоит из материи. Существуют ли во Вселенной области, где антиматерия доминирует над материей? Конец XX столетия показал, что проблемы физики частиц и космология тесно связаны. Нет сомнения в том, что в XXI веке нас ожидают новые открытия механизмов нарушения электрослабой симметрии, открытие новых частиц, возможно суперсимметричных партнёров частиц привычной нам Вселенной.