假如說，地球之外還存在地球的完美鏡像實(shí)體―――反地球,，在這個(gè)反地球上,，很可能存在著反海洋、反河流,、反山川,，乃至反植物、反動(dòng)物……你會怎么想？
依此類推,，假如星球之外還存在著反星球,；星系之外，還存在著反星系,；宇宙之外,，還存在著反宇宙……你會怎么想？
根據(jù)宇宙大爆炸理論,，宇宙是大約140億年到150億年前,，從無到有，在一次劇烈的大爆炸后誕生的,。按照量子力學(xué)的質(zhì)能守衡定律,，宇宙誕生之始，既然產(chǎn)生了物質(zhì),，勢必應(yīng)該產(chǎn)生等量的反物質(zhì),。當(dāng)時(shí)，粒子和反粒子,、物質(zhì)與反物質(zhì),，應(yīng)該基本等量存在。而只要存在反粒子,，就應(yīng)該理所當(dāng)然地組成反原子,、反分子，再組成反物質(zhì),，進(jìn)而積聚成反星球,、反星系和反宇宙。然而,，科學(xué)家還從未在莫大的宇宙空間探尋到反星球,、反星系，甚至連自然狀態(tài)的反物質(zhì)也沒探測到,。但若宇宙不存在反物質(zhì)世界,，在理論上又很難解釋。 那么,，為何我們所在的世界是由物質(zhì)構(gòu)成,？反物質(zhì)到底去了哪里？是否有反物質(zhì)世界存在,？如果存在,，又會是什么模樣？ 長期以來,，科學(xué)家一直試圖解開這些謎底,，尋找“丟失的”反物質(zhì)世界,。 說到此處，不能不回溯一下反物質(zhì)研究艱苦而又漫長的歷程,。 找到另一個(gè)“自己” 反物質(zhì)的概念是著名理論物理學(xué)家,、曾任英國劍橋大學(xué)教授的保羅?狄拉克在研究相對論和量子理論時(shí)提出的。1928年,，他依據(jù)愛因斯坦的著名質(zhì)能換算方程式 E＝mc2,及泡利的不相容原理,，建立了著名的狄拉克方程，當(dāng)時(shí)他才26歲,。即使5年后,，他因創(chuàng)立電動(dòng)量子力學(xué)獲1933年的諾貝爾物理獎(jiǎng)時(shí)，也才31歲,。 狄拉克認(rèn)為,，上述方程式中的 m應(yīng)該有正負(fù)兩種形式。假若 m為負(fù)值,，就會出現(xiàn)性質(zhì)與普通粒子相同,，但電性截然相反的粒子―――即反粒子，由此預(yù)言了正電子和其他反粒子的存在,。推導(dǎo)出一種前所未有的物理特性―――“負(fù)能現(xiàn)象”。 為了詮釋自己這個(gè)驚世駭俗的大膽預(yù)言,，狄拉克在1931年進(jìn)一步提出了反粒子理論,，以解釋“負(fù)能現(xiàn)象”。他認(rèn)為,，反粒子是粒子的完美鏡像,，如同你在鏡中見到分毫不差的自己，唯一的不同是電性相反,。而且,，既然存在反粒子，就應(yīng)該構(gòu)成反原子,，近而構(gòu)成反物質(zhì),。他相信存在一個(gè)由“反物質(zhì)”構(gòu)成的“宇宙”。 這個(gè)大膽預(yù)言引起科學(xué)家的極大興趣,。倘若果真如此,，那將是個(gè)多么五彩繽紛的有趣世界！ 四年后,，狄拉克的大膽推測得到證實(shí),。1932年，27歲的美國物理學(xué)家卡爾? D?安德森在研究宇宙射線時(shí),，意外發(fā)現(xiàn)一種陌生粒子,，其質(zhì)量和帶電量與帶負(fù)電的普通電子一模一樣,，只是它帶的是正電，因此被稱為正電子,。它,，就是電子的反粒子。它不僅證明了狄拉克的光輝預(yù)言,，而且從此打開了人類探索反物質(zhì)世界的大門,，也使人們開始認(rèn)識到，反粒子理論確實(shí)是物理學(xué)的又一個(gè)里程碑,。安德森因此獲得1936年的諾貝爾物理獎(jiǎng),，當(dāng)時(shí)，他也只有31歲,。 安德森的發(fā)現(xiàn)立刻引起巨大轟動(dòng),，激勵(lì)了科學(xué)家探索反物質(zhì)世界的決心。他們極想知道,，這是偶然現(xiàn)象,，還是必然規(guī)律？如果放之四海而皆準(zhǔn),，那么,，其他粒子是否都存在反粒子。 功夫不負(fù)有心人,，經(jīng)過20多年的努力,，美國伯克利大學(xué)的物理學(xué)家塞格雷和張伯倫終于在1955年利用高能質(zhì)子同步加速器制造出了第一個(gè)反質(zhì)子，它的質(zhì)量和核質(zhì)比與普通質(zhì)子不差分毫,，只是所帶電荷的電性正好相反,。1956年，美國洛侖茲輻射實(shí)驗(yàn)室的柯克等人利用質(zhì)子和反質(zhì)子的非碰撞反應(yīng)發(fā)現(xiàn)了反中子,，不久,，科學(xué)家相繼找到了介子、超子,、夸克等多種基本粒子和相對應(yīng)的反粒子―――反介子,、反超子、反夸克…… 人類社會進(jìn)入20世紀(jì)60年代以來,，科學(xué)家已把基本粒子中的反粒子大部分“捉拿歸案”,。到現(xiàn)在，科學(xué)家已經(jīng)找全了所有的反粒子,，用有力的事實(shí)證明―――所有的粒子都有一個(gè)與自己長得一模一樣,，但電性相反的另一個(gè)“自己”―――反粒子，它們一起構(gòu)成了一個(gè)反粒子大家族,。 找不到的人工來制造 逮住反粒子只是反物質(zhì)研究的初步勝利,，甚至可以說只是萬里長征邁開的第一步,。接下來，科學(xué)家開始對反粒子進(jìn)行深入研究,，逐步探索和形成反物質(zhì)理論,；著手利用反粒子制造反物質(zhì)；構(gòu)思反物質(zhì)世界的基本特征,；猜測反物質(zhì)與人類所處世界有何不同,；探尋反物質(zhì)有什么應(yīng)用價(jià)值；并試圖用反物質(zhì)理論解讀許多未知,、未解的宇宙之謎……,。 但反物質(zhì)在人類所在的自然界里幾乎找不到。因?yàn)?，反物質(zhì)只要一露面,，就會與同等數(shù)量的物質(zhì)在相遇的瞬間立即湮滅?？茖W(xué)家目前只在宇宙射線中偶爾,，而且是間接地通過測定伽馬射線的能量變化發(fā)現(xiàn)過反物質(zhì)的蹤跡。于是,，科學(xué)家開始設(shè)法在實(shí)驗(yàn)室里利用反粒子制造反物質(zhì),。第一個(gè)制造的對象，是結(jié)構(gòu)最簡單,，只有一個(gè)電子和一個(gè)質(zhì)子,，質(zhì)量也最輕的氫原子的鏡像物質(zhì)―――反氫原子。 1995年,，這一研究初戰(zhàn)告捷。以研究反物質(zhì)著稱于世的歐洲核子研究中心（ C ERN）于1996年1月4日宣布,，該中心一個(gè)由德國,、意大利和瑞士科學(xué)家組成的科研小組于1995年9月到10月率先在世界上人工制造出了第一批反物質(zhì)―――反氫原子，成為當(dāng)時(shí)轟動(dòng)全球的科技成就,。雖然在累計(jì)15個(gè)實(shí)驗(yàn)小時(shí)內(nèi),，科學(xué)家在“低能反質(zhì)子環(huán)”中只檢測到區(qū)區(qū)9個(gè)反氫原子，而且它們在湮滅之前只存在了30納秒（一納秒等于一億分之三秒）,，卻邁出了人工制造反物質(zhì)的第一步,，揭開了人類研制反物質(zhì)的新篇章，這一突破使人類終于在反物質(zhì)元素周期表上寫下了第一個(gè)元素―――反氫,。 美國費(fèi)米國家實(shí)驗(yàn)室緊隨其后,，在1996年11月22日宣布，他們用對撞機(jī)也成功地制造出了7個(gè)反氫原子,。 但這些轉(zhuǎn)瞬即逝的反氫原子,，很快就在與物質(zhì)的碰撞過程中湮滅掉,，因而存在時(shí)間特別短，短得讓科學(xué)家甚至很難斷定它們是否真的存在,，更別提好好看看,，仔細(xì)探究這些忒難尋覓的高貴客人的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。于是科學(xué)家著手改進(jìn)實(shí)驗(yàn)裝置,，以便既能制造出更多的反氫原子,，又能逮住它們，把它們禁錮在人為的“牢獄”―――真空狀的粒子陷阱中,。 2000年8月,，世界首家“反物質(zhì)工廠”―――歐洲核子中心的質(zhì)子減速器建成并投入使用。它利用磁場來約束反質(zhì)子,，把高能反質(zhì)子減速成速度約為光速十分之一的反質(zhì)子,，這樣，科學(xué)家就能夠?qū)ζ溥M(jìn)行觀測,、實(shí)驗(yàn)和研究了,。
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