Cada partícula elemental tiene su propio campo. ¿Qué pasa con las antipartículas?

Tanto las partículas como las antipartículas surgen del mismo campo cuántico.

Las partículas (y antipartículas) se obtienen a partir de la expansión del modo de Fourier del campo cuántico libre; para un escalar, es

$$\phi(\vec x) = \int \frac{\mathrm{d}^3 p}{(2\pi)^3}\frac{1}{\sqrt{2\omega_p}}\left(a(\vec p)\mathrm{e}^{\mathrm{i}\vec x\cdot\vec p} + b(\vec p)^\dagger\mathrm{e}^{-\mathrm{i}\vec x\cdot\vec p}\right)$$ y en el proceso de cuantización, $a,a^\dagger$convertirse en los operadores de aniquilación y creación de la partícula, mientras que $b,b^\dagger$convertirse en los operadores de aniquilación y creación de la antipartícula asociada con el campo cuántico. (Para campos reales, no complejos, estos coinciden, lo que significa que la partícula es "su propia antipartícula")

La partícula y la antipartícula están descritas por el mismo campo.

Veamos el campo de Dirac:

$$\begin{equation} \psi\left(x\right)=\int\frac{d^{3}p}{\left(2\pi\right)^{3}}\frac{1}{\sqrt{2E_{p}}}\sum_{s}\left(a_{\vec{p}}^{s}u^{s}\left(p\right)e^{-ip\cdot x}+b_{\vec{p}}^{s\dagger}v^{s}\left(p\right)e^{ip\cdot x}\right) \end{equation}$$

dónde$a_{\vec{p}}^{s}$aniquila un fermión, mientras que$b_{\vec{p}}^{s\dagger}$crea un anti-fermión. Entonces el efecto de la$\psi\left(x\right)$es aniquilar un fermión o crear un anti-fermión. Mientras que si observa el conjugado de Hermition del campo anterior,$\psi^{\dagger}\left(x\right)$encontrará que puede crear un fermión o aniquilar un anti-fermión.