宇宙很大,，人類活動的范圍卻極小,，以人類目前的科技，即使要去“近在咫尺”的月球都不太容易,，就更不用說飛出太陽系了,，之所以會這樣,，有一個(gè)重要的原因就是，人類使用的能源很是“原始”,，無法給宇宙飛船提供足夠強(qiáng)大的動力,。

所以如果人類想要擴(kuò)大在宇宙中的活動范圍，就需要更加強(qiáng)大的能源,，比如說我們經(jīng)常聽到的可控核聚變,。不過就已知的情況來看，可控核聚變并不是最強(qiáng)大的能源,。

簡單來講,，核聚變釋放出能量，來自于其反應(yīng)過程中出現(xiàn)的質(zhì)量虧損,，而核聚變的質(zhì)能轉(zhuǎn)換率其實(shí)并不高,，例如釋放能量相對較高的氘氚核聚變，其質(zhì)能轉(zhuǎn)換率只有0.7%左右,。

很明顯,，如果能實(shí)現(xiàn)100%的質(zhì)能轉(zhuǎn)化，就可以認(rèn)為是最強(qiáng)大的能源,，實(shí)際上,，科學(xué)家早已發(fā)現(xiàn)，有一種物質(zhì)能夠?qū)崿F(xiàn)100%的質(zhì)能轉(zhuǎn)化,，這種物質(zhì)也因此被認(rèn)為是人類未來飛出太陽系的希望,，什么物質(zhì)這么厲害呢？答案就是：反物質(zhì),。

我們常見的物質(zhì)可以稱為普通物質(zhì)，它們其實(shí)都是由大量的微觀粒子構(gòu)成,，例如質(zhì)子,、中子、電子,，這些粒子可稱為普通粒子,，而反物質(zhì)則是由反粒子組成的物質(zhì)形式。

每一種反粒子都對應(yīng)一個(gè)普通粒子,，例如反質(zhì)子對應(yīng)質(zhì)子,、反中子對應(yīng)中子、正電子對應(yīng)電子,，它們的質(zhì)量,、平均壽命、自旋以及磁矩大小都與普通粒子相同,，但是所有的內(nèi)部相加性量子數(shù)（如電荷,、重子數(shù),、輕子數(shù)、奇異數(shù)等）都與普通粒子大小相同,、符號相反,，所以當(dāng)反物質(zhì)與普通物質(zhì)發(fā)生接觸時(shí)，就會發(fā)生“湮滅”,，在此過程中,，所有參與“湮滅”的質(zhì)量都會轉(zhuǎn)化為能量。

需要知道的是,，反物質(zhì)其實(shí)是真實(shí)存在的,，例如一些天然放射性元素發(fā)生β+衰變時(shí)，就會釋放出正電子,，而在上個(gè)世紀(jì),，人類就已經(jīng)制造出了反物質(zhì)。那么問題就來了,，既然如此,，為什么人類不利用反物質(zhì)來作為能源呢？我們接著看,。

目前制造的反物質(zhì)主要來自于粒子對撞機(jī),，其原理可以簡單地概括為，先將微觀粒子（如質(zhì)子,、電子）加速至接近光速,，然后讓它們相互碰撞，當(dāng)碰撞發(fā)生時(shí),，能量會一個(gè)極小的空間內(nèi)集中釋放,，創(chuàng)造出極高的溫度和壓力，在這種高能環(huán)境中,，一部分能量可以轉(zhuǎn)化為質(zhì)量（E = mc^2）,，產(chǎn)生等量的普通粒子和反粒子，在此之后,，人們會利用磁場和電場將反粒子從其他次級粒子中分離出來,，進(jìn)而得到反物質(zhì)。

實(shí)際上,，這樣的方法效率非常低,，有多低呢？這樣說吧,，在過去的日子里,，人類通過粒子對撞機(jī)制造出的反物質(zhì)，其總質(zhì)量只有10多納克（1納克 = 0.000000001克）。

盡管人類目前制造反物質(zhì)的主要目的是用來研究,，而不是批量生產(chǎn),，但根據(jù)科學(xué)家的估算，以目前的科技水平來看,，即使人類“開足馬力”來生產(chǎn)反物質(zhì),，制造1克也需要3萬年的時(shí)間。

由此可見,，人類現(xiàn)在之所以沒有利用反物質(zhì)來作為能源,，原因其實(shí)有點(diǎn)尷尬，那就是人類制造反物質(zhì)的效率太低,。不過我們還是可以樂觀地認(rèn)為,，這樣的情況應(yīng)該只是暫時(shí)的，因?yàn)閺睦碚撋蟻碇v,，人類還有其他的渠道來大規(guī)模地獲取反物質(zhì),。

比如說，在行星磁場中就可能存在不少的反粒子,，它們中的一部分是來自于宇宙射線本身,，另一部分則是宇宙射線與行星的高層大氣相互作用所產(chǎn)生的，而由于這些反粒子大多是帶有電荷的反質(zhì)子和正電子,，因此它們會受到行星磁場的約束,。所以在科技足夠發(fā)達(dá)的情況下，人類就可以在地球,、甚至是木星和土星的磁場中收集反粒子,，進(jìn)而大規(guī)模地獲取到反物質(zhì)。

又比如說,，根據(jù)量子色動力學(xué)（QCD）,，宇宙早期高溫高密度條件下，夸克和膠子處于一種稱為“夸克-膠子等離子體”的狀態(tài),，而當(dāng)宇宙冷卻到一定溫度時(shí),，這些夸克和膠子會結(jié)合形成質(zhì)子和中子，在此過程中,，夸克還可以形成一種超導(dǎo)狀態(tài),，稱為“色-味鎖定相”,，在這種狀態(tài)下,，三種不同味道的夸克（上夸克、下夸克和奇夸克）以一種大致對稱的方式結(jié)合在一起,，形成一種被稱為“致密復(fù)合體”的物質(zhì)結(jié)構(gòu),。

從理論上講，用高能粒子束直接轟擊“致密復(fù)合體”就可以產(chǎn)生大量反粒子,，并且轉(zhuǎn)化效率很高（大約1千克的“致密復(fù)合體”就可以產(chǎn)生100克的反粒子）,，在此基礎(chǔ)上,，再加上“致密復(fù)合體”非常致密，不像環(huán)形加速器那樣需要多次繞圈并承受同步輻射損失,，因此利用“致密復(fù)合體”來制造反物質(zhì),，其效率將會比目前人類所使用的粒子加速器方法高出好幾個(gè)數(shù)量級。

重要的是,，根據(jù)理論模型的推演，早期宇宙形成的“致密復(fù)合體”,，現(xiàn)在仍然廣泛存在,，只不過由于它們太過致密，大多都沉積在宏觀天體的核心區(qū)域,，所以假如這種物質(zhì)結(jié)構(gòu)真的存在,，并且人類未來有能力獲取到它們，就可以大規(guī)模地制造出反物質(zhì),。

總而言之,，盡管人類目前暫時(shí)還無法利用反物質(zhì)來作為能源，但從長遠(yuǎn)來看,，反物質(zhì)仍然可以認(rèn)為是人類飛出太陽系的希望,，相信隨著科技的不斷進(jìn)步，終有一天,，人類會真正地進(jìn)入星辰大海之中,。