反物質(zhì)一旦與物質(zhì)接觸，兩者便會(huì)相互抵消，釋放出巨大的能量，這一反應(yīng)稱為“湮滅”，遵循愛(ài)因斯坦的質(zhì)能轉(zhuǎn)換公式E=mc方。
質(zhì)能方程E=mc方中的E是能量，m是質(zhì)量，c是光速，這個(gè)公式意味著“質(zhì)量m”可以轉(zhuǎn)化為“能量E”，湮滅反應(yīng)一旦發(fā)生，正反物質(zhì)的質(zhì)量將全部轉(zhuǎn)化為能量，正反兩種物質(zhì)將全部消失。
不僅僅是“湮滅”反應(yīng)，所有的反應(yīng)都遵循質(zhì)能方程，發(fā)生反應(yīng)后，釋放出能量那部分質(zhì)量減少變輕，例如，太陽(yáng)的質(zhì)量因核聚變反應(yīng)每秒減少427萬(wàn)噸。
太陽(yáng)內(nèi)部發(fā)生核聚變反應(yīng)，主要是氫的原子核互相聚合，生成氦原子核的反應(yīng)，這一反應(yīng)中，僅僅是“原子核中的質(zhì)子或中子結(jié)合的部分”釋放能量，因此，轉(zhuǎn)化為能量后，參與轉(zhuǎn)換的物質(zhì)失去百分之0.7的質(zhì)量，并不能像湮滅反應(yīng)那樣，質(zhì)量全部轉(zhuǎn)化為能量而消失不見(jiàn)。
化石燃料的燃燒反應(yīng)也是同樣的，燃燒后，燃料的質(zhì)量會(huì)減少變輕，雖然減少的質(zhì)量相當(dāng)微小，但是可以稱量出燃燒前后的質(zhì)量差，“質(zhì)量守恒定律”說(shuō)，質(zhì)量在化學(xué)反應(yīng)前后不發(fā)生變化，嚴(yán)格說(shuō)，是錯(cuò)誤的。
燃燒反應(yīng)是火力發(fā)電最常見(jiàn)的反應(yīng)，在燃燒反應(yīng)中，只有化石燃料分子中“原子相互連接的部分”釋放出了能量，原子本身在反應(yīng)前后并沒(méi)有發(fā)生變化，當(dāng)燃料的質(zhì)量相同時(shí)，湮滅反應(yīng)釋放的能量是燃燒反應(yīng)釋放能量的30億倍。
無(wú)論是星系（銀河系），還是恒星、行星、我們的身體，都是由“物質(zhì)”氫、碳等原子組成，原子由原子核與繞原子核運(yùn)動(dòng)的電子組成，原子核由質(zhì)子和中子組成，質(zhì)子和中子則由夸克組成，夸克和電子是構(gòu)成物質(zhì)的“基本粒子”，無(wú)法分解為更小的粒子。
反物質(zhì)是物質(zhì)的鏡像，普通的鏡像只是使左右相反，而反物質(zhì)與物質(zhì)之間的鏡像不僅使左右相反，也使粒子的電性相反，這是反物質(zhì)與物質(zhì)的一大差別。
構(gòu)成物質(zhì)的所有基本粒子都有其對(duì)應(yīng)的“反基本粒子”，也就是說(shuō)，存在與夸克一模一樣的“反夸克”，反夸克構(gòu)成了“反質(zhì)子”、“反中子”，反質(zhì)子、反中子構(gòu)成了“反原子”。
1928年，英國(guó)物理學(xué)家保羅.狄拉克從理論上預(yù)言了反物質(zhì)的存在，當(dāng)時(shí)量子力學(xué)還是一個(gè)嶄新的物理學(xué)分支，狄拉克試圖建立一個(gè)結(jié)合量子理論與狹義相對(duì)論的理論，在這個(gè)過(guò)程中，他推導(dǎo)出一個(gè)奇怪的結(jié)論：粒子攜帶的電荷是相反的，也就是說(shuō)，應(yīng)該存在反粒子，利用能量生成粒子與反粒子的反應(yīng)，被稱為“對(duì)產(chǎn)生”。
四年之后，反粒子被發(fā)現(xiàn)了。
1932年，美國(guó)物理學(xué)家卡爾.安德森在對(duì)宇宙射線的觀測(cè)中時(shí)，發(fā)現(xiàn)了一種未知粒子進(jìn)入了觀測(cè)裝置中，這種未知粒子的質(zhì)量與電子完全相同，卻帶著與電子相反的正電荷，安德森根據(jù)宇宙射線的軌跡判斷，這種未知粒子就是狄拉克預(yù)言的正電子~“反電子”（電子帶的是負(fù)電荷）。
1955年，科學(xué)家利用美國(guó)加利福尼亞大學(xué)伯克利分校的加速器，成功合成了“反質(zhì)子”，并在1956年發(fā)現(xiàn)了反中子，1965年發(fā)現(xiàn)了反氘核（1個(gè)反質(zhì)子 1個(gè)反中子），1970年合成了反氦3核，1995年成功制造出反氫原子，2011年合成了反氦4核。
由于反物質(zhì)與物質(zhì)相遇后，瞬間就會(huì)湮滅消失，所以反物質(zhì)很難保存，2011年，日本東京大學(xué)與理化學(xué)研究所，共同參與的國(guó)際研究團(tuán)隊(duì)，利用“磁瓶”，成功將反氫原子“抓住”了大約16分鐘。
目前，分布在全球各地的加速器，都在不斷制造反物質(zhì)，比如，日本筑波市的高能加速器研究機(jī)構(gòu)，正在運(yùn)行的加速器里大約有100萬(wàn)億個(gè)反電子。
宇宙誕生于一個(gè)蘊(yùn)藏著巨大能量的空間，大約137億年前，這個(gè)空間爆炸性的急劇膨脹，最終形成了現(xiàn)在的宇宙，宇宙大爆炸之前，只有能量，沒(méi)有物質(zhì)，之后能量利用“對(duì)產(chǎn)生”轉(zhuǎn)化為“物質(zhì)”與“反物質(zhì)”。
最初，能量轉(zhuǎn)化為物質(zhì)與反物質(zhì)的“對(duì)產(chǎn)生”反應(yīng)占據(jù)優(yōu)勢(shì)，物質(zhì)與反物質(zhì)不斷增多，隨著宇宙變大、變冷，需要巨大能量的“對(duì)產(chǎn)生”變得越來(lái)越困難，與此相反，反物質(zhì)與物質(zhì)不斷發(fā)生碰撞，相互湮滅消失。
于是，隨著宇宙越來(lái)越冷，湮滅反應(yīng)逐漸占了優(yōu)勢(shì)，宇宙中的物質(zhì)與反物質(zhì)不斷減少，與137億年前宇宙生成的物質(zhì)的總量相比，現(xiàn)在的物質(zhì)總量只是那時(shí)候的10億分之2，絕大部分的物質(zhì)與反物質(zhì)發(fā)生湮滅反應(yīng)而消失了，最終剩下的“物質(zhì)”構(gòu)成了我們宇宙的物質(zhì)部分。
本來(lái)，在137億年前，宇宙大爆炸后，“對(duì)產(chǎn)生”制造出來(lái)的物質(zhì)與反物質(zhì)的數(shù)量應(yīng)該相同，之后，物質(zhì)與同樣數(shù)量的反物質(zhì)因?yàn)椤颁螠绶磻?yīng)”，都應(yīng)該變?yōu)槟芰慷В覀兊挠钪婢蛻?yīng)該是沒(méi)有物質(zhì)的宇宙，那么為什么有10億分之2的物質(zhì)殘留下來(lái)了呢。
物質(zhì)帶負(fù)電，反物質(zhì)帶正電，于是研究者把目標(biāo)盯上了不帶電的基本粒子~“中微子”，中微子是唯一不帶電的基本粒子（中微子有三種，都不帶電），在一平方厘米的范圍內(nèi)，每秒大約有660億個(gè)來(lái)自太陽(yáng)的中微子穿過(guò)地球。
中微子與反中微子都不帶電，中微子都是左旋的，反中微子都是右旋的，1998年，日本東京大學(xué)的梶田隆章博士等人發(fā)現(xiàn)“中微子具有質(zhì)量”，這意味著中微子與反中微子實(shí)際上可能是同一種粒子。
之前，人們認(rèn)為中微子與光子一樣沒(méi)有質(zhì)量，所以中微子是以光速飛行的，狹義相對(duì)論證明光速不可超越，所以以光速飛行的中微子同樣永遠(yuǎn)不可超越。
但是，如果中微子有質(zhì)量，就意味著中微子的飛行速度低于光速，是可以超越的，如果以比中微子快的速度，回頭去觀測(cè)中微子，那么就會(huì)發(fā)現(xiàn)本應(yīng)是“右旋”的反中微子，“左旋”著離觀測(cè)著越來(lái)越遠(yuǎn)。
也就是說(shuō)：“反中微子變成了“中微子””，反中微子與中微子或許是同一種粒子，只是因?yàn)橛^測(cè)者的視點(diǎn)不同的錯(cuò)覺(jué)而已，才把反中微子與中微子看成兩種粒子。
當(dāng)然，僅僅弄清楚了反中微子變身為中微子這個(gè)現(xiàn)象，并不能完全解釋反物質(zhì)消失的原因，如果反中微子與中微子一模一樣，也存在著中微子轉(zhuǎn)化為反中微子同樣的轉(zhuǎn)化。
也就是說(shuō)，在宇宙誕生之初，中微子與反中微子的互相轉(zhuǎn)換的數(shù)量、概率應(yīng)該是相同的，所以不帶電的正反中微子，逃過(guò)了正反物質(zhì)的湮滅反應(yīng)，中微子與反中微子存留下來(lái)的數(shù)量應(yīng)該是相同的，而現(xiàn)在的宇宙中，中微子的數(shù)量，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)反中微子的數(shù)量。
中微子成為組成我們宇宙的物質(zhì)部分，構(gòu)成了所有物質(zhì)世界，但是宇宙誕生之初由能量通過(guò)“對(duì)產(chǎn)生”制造出來(lái)的正反中微子的質(zhì)量，要大于現(xiàn)今宇宙中殘存的10億分之2物質(zhì)的量。
所以反中微子與中微子之間，應(yīng)該存在著我們尚未發(fā)現(xiàn)的差別，那么才有可能出現(xiàn)宇宙中只剩下中微子的情況。
為研究中微子與反中微子的不同之處，科研人員正利用日本茨城縣東海村的大強(qiáng)度質(zhì)子加速器，向相距大約300千米的“超級(jí)神岡探測(cè)器”，射入同一種的正反中微子。
超級(jí)神岡探測(cè)器是日本建造的大型中微子探測(cè)器，位于岐阜縣神岡町的地下，可以把射入的部分正反中微子，轉(zhuǎn)變?yōu)殡娮又形⒆踊蚍措娮又形⒆?，然后?duì)其轉(zhuǎn)變的比例進(jìn)行比較。
如果轉(zhuǎn)換的比例不同的話，則意味著發(fā)現(xiàn)了中微子與反中微子的新差異，日本計(jì)劃建造靈敏度更高、觀測(cè)能力更強(qiáng)的超級(jí)神岡探測(cè)器，建成后，就可以進(jìn)行更高精度的實(shí)驗(yàn)。
人類對(duì)于反物質(zhì)的研究，是為了還原宇宙誕生之初時(shí)真實(shí)場(chǎng)景的重要的研究方法之一，也是揭開(kāi)我們宇宙最終極的秘密之一。
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