大家知道物質(zhì)是由分子組成的，分子又是由原子組成的，而原子又是由原子核和電子組成，原子核由質(zhì)子等粒子組成。按照物理學(xué)中的等效真空理論，宇宙中的每一種粒子都應(yīng)該有一與之對應(yīng)的反粒子，它帶有數(shù)值相等而符號相反的電荷，宇宙中有多少由質(zhì)子，中子和電子結(jié)成的物質(zhì)，就必定有同樣多的反質(zhì)子、反中子和正電子結(jié)成的反物質(zhì)，宇宙中的正反物質(zhì)應(yīng)該是嚴(yán)格對稱的。
地球上肯定沒有反物質(zhì)，太陽系中也沒有，因為如果太陽系中若有反物質(zhì)，那么物質(zhì)與反物質(zhì)相遇而湮滅產(chǎn)生γ射線早已把我們烘干，通過幾十年來的觀測，天體物理學(xué)家已經(jīng)確認(rèn)：我們的星系和星系團(tuán)以至包括我們的超星系團(tuán)在內(nèi)的大約離地球一億光年的空間范圍內(nèi)是由物質(zhì)組成的而沒有反物質(zhì)。但量子力學(xué)認(rèn)為，各種基本量(如電荷和動量)是守恒的，宇宙創(chuàng)生時產(chǎn)生了物質(zhì)，必然產(chǎn)生了相等的反物質(zhì)。例如物質(zhì)世界中最簡單的氫原子是由一個質(zhì)子和一個核外電子組成的，那么是否存在著由反質(zhì)子和正電子組成的反氫原子呢?由于反物質(zhì)所產(chǎn)生的光應(yīng)該與物質(zhì)是一樣的，所以從光譜上無法確定反物質(zhì)的存在，分辨物質(zhì)和反物質(zhì)的唯一辦法是對所研究的星系物質(zhì)進(jìn)行物理檢驗，宇宙射線就是由超新星遺留物、恒星或別的天體碎屑放出的原子類物質(zhì)，由反物質(zhì)形成的宇宙線必定來自1億光年之外的星系，它只占宇宙線的百萬分之一。到目前為止，用各種方法所接收到的宇宙線中僅發(fā)現(xiàn)少量的反質(zhì)子而沒有發(fā)現(xiàn)反物質(zhì)的存在。
目前雖然發(fā)現(xiàn)和制造的反物質(zhì)粒子并不多，但反物質(zhì)的一種形式--正電子已經(jīng)有了許多實際用途。例如正電子發(fā)射X射線層析照相術(shù)(PET)，醫(yī)生利用PET掃描不僅能得出病人軟組織的詳細(xì)圖像，而且能夠觀察他們體內(nèi)的化學(xué)過程，其中包括在進(jìn)行認(rèn)識活動時大腦各部分消耗"燃料"的速度。
反物質(zhì)的一個潛在的且十分誘人的用途是利用來制造星際航行火箭的超級燃料。將氫和反氫混合湮滅來獲得能量，那么這種燃料的1%克所產(chǎn)生的推力就相當(dāng)于120噸由液態(tài)氫和液態(tài)氧組成的傳統(tǒng)燃料。
物質(zhì)和反物質(zhì)這一物理體系給物理學(xué)家、化學(xué)家、天體物理學(xué)家?guī)硪幌盗行碌恼n題，同時也給人類帶來新的憧憬。
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