就像超人有相反的一面，構(gòu)成正常物質(zhì)的基本粒子具有相反的一面。
例如，電子具有負(fù)電荷，其反粒子正電子具有正電荷。當(dāng)物質(zhì)和反物質(zhì)聚集在一起時，它們會發(fā)生碰撞和湮滅，它們的質(zhì)量會轉(zhuǎn)化為純凈的能量。設(shè)想的許多航天器都是由反物質(zhì)引擎驅(qū)動的。
反物質(zhì)是一種想象的物質(zhì)形式。在粒子物理學(xué)中，反物質(zhì)是反粒子概念的延伸，反物質(zhì)是由反粒子組成的。物質(zhì)和反物質(zhì)的組合，如粒子和反粒子的組合，會導(dǎo)致湮滅和釋放高能光子或伽馬射線。 1932年，美國物理學(xué)家卡爾·安德森證實了實驗中存在正電子，隨后發(fā)現(xiàn)了負(fù)質(zhì)子和反中子。 2015年11月17日，歐洲研究人員成功地在科學(xué)史上“抓住”了痕量反物質(zhì)。 中國與美國科學(xué)家曾經(jīng)合作，發(fā)現(xiàn)了迄今為止最重的反物質(zhì)粒子 - 氦4。 早在2016年6月5日，歐洲核研究中心的研究人員宣布他們在16分鐘內(nèi)成功捕獲了抗氫原子。
是否存在反物質(zhì)？現(xiàn)代天文學(xué)仍然沒有產(chǎn)生令人信服的證據(jù)。許多反物質(zhì)主義者；許多美國宇宙學(xué)家施拉姆說：“大多數(shù)理論家沒有反物質(zhì)的直覺。這意味著，如果你找到它，這是一個偉大的發(fā)現(xiàn)。但更可能的是，它意味著你找不到它。”
天體具有很大的引力。在巨大的引力作用下，會發(fā)生各種反應(yīng)，并產(chǎn)生輻射熱。必須顛倒對象，拉普拉斯曾大膽預(yù)測宇宙中最大的天體可能不可見。當(dāng)重力隨質(zhì)量增加時，天體變成一個沒有任何東西，既不是熱也不是光的區(qū)域?，F(xiàn)在我們稱之為黑洞。我們的裸眼和天文儀器能夠“看到”只是以恒星或星系形式存在的宇宙結(jié)構(gòu)，它們只占宇宙的10倍。顯然，在可見物質(zhì)上存在巨大的重力表明存在暗物質(zhì)或反物質(zhì)。
同樣，現(xiàn)有星系是否存在相反的反宇宙結(jié)構(gòu)？事實上，早在1898年，一位英國物理學(xué)家就提出，就像物質(zhì)的存在一樣，有一個鏡像對應(yīng)的反物質(zhì)。 1997年，科學(xué)家宣布發(fā)現(xiàn)了“銀心反物質(zhì)噴泉”，震驚整個物理界，讓科學(xué)家們渴望找到反物質(zhì)。
早在1998年夏天，美國宇航局將阿爾法磁譜儀送到太空。其主要目標(biāo)之一是在宇宙射線中找到反原子核。
如果相信宇宙中有等量的物質(zhì)和我們這個由正物質(zhì)構(gòu)成的區(qū)域。由于星系際大部分地方很空曠，反原子核可自由地飛行很長距離。這樣，放置在地球大氣層之外的磁譜儀就能接收到它。這就是“阿爾法磁譜儀”計劃的基本想法。處有巨大的反物質(zhì)區(qū)存在，那它肯定是一個里程碑式的成果。它的意義遠不僅是證實了宇宙中有反物質(zhì)天體，更重要的是它對物理學(xué)提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。在早期宇宙中，正反粒子必是混合的。按現(xiàn)有的物理理論，沒有一種已知的作用如果觀測證實遠處確有已被分離出去的大量反物質(zhì)，物理學(xué)將需要突破性的變化。
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