根據現有的宇宙起源理論，138億年前，宇宙起源於一個密度無限大、溫度無限高的、體積無限小的奇點，然後，發生了一場不可思議的爆炸，經過一系列的反應和變化，最終形成了今天的世界和你我。

早期的宇宙中不存在任何物質，只有能量。在極高的溫度下，高能光子的相互碰撞會產生正反物質粒子對，也就是一個正粒子，一個反粒子；同時，正反物質粒子對會相遇並湮滅，以光子的形式產生巨大的能量。物質（正反物質粒子對）和能量（光子）在高溫下不斷相互轉化，正反物質粒子對產生的速率與湮滅速率相等，它們處於熱平衡狀態。這個過程一直持續到宇宙大爆炸後100秒的時間。

原本的宇宙應該這樣演化，隨著宇宙溫度的下降，高能光子不再生成正反物質粒子對，由於光子產生的正物質粒子和反物質粒子數量一樣多，所以，宇宙很可能在大爆炸後不久就不存在任何物質了，只留下能量。這樣的宇宙會顯得無聊和寂寞，也不會有你和我，也不會有人提出這個問題。

可是，存在某種不確定的事物，使得正粒子與反粒子之間存在非常微小的不平衡性，絕大多數的正反粒子相遇湮滅了，但是還是留下了少數的正粒子。

是什麼使得正反粒子變得不平衡了呢？有很多種解釋。一種解釋是，在大爆炸後的10-27秒，一種中微子發生了衰變，它使得正反粒子本來應該有的對稱性被破壞了，宇宙中正粒子以極其微弱的優勢壓倒了反粒子。在這場1v1的搏殺中，所有的反粒子壯烈犧牲，拉了絕大多數正粒子做陪葬，只有多出來的正粒子儲存了下來，形成了電子、質子和中子等粒子，於是，世界中除了有光，還有物質，這些物質構成了今天的世界。

早期的宇宙只有能量，能量轉化成為物質時，會形成正物質和反物質。因此，反物質必須存在。

在宇宙的早期，由於某種因素，正物質數量超過了反物質，所以反物質全部都湮滅了，只留下了多出來的正物質，構成了現在的世界。

反物質為何存在？

反物質存在哪裡？

為何宇宙大爆炸之後反物質會消失嗎？

如果真有宇宙大爆炸，反物質消失到哪裡去了？

如果，宇宙大爆炸，物質和反物質凐滅了，剩下的都是多餘的物質宇宙嗎？

物質比反物質多，才形成我們現在的物質宇宙嗎？

反物質比物質多，那麼就會形成反物質宇宙嗎？

一、反物質存在嗎？

1、反物質的提出

反物質的概念最早是由狄拉克提出的，其歷史背景是因為量子力學解決了很多低能下的非相對論性的系統問題，但是卻不適用於高能的相對論性粒子或系統。

為了把量子力學推廣到相對論性量子力學，他提出了“狄拉克海”這個概念，認為宇宙中充滿了電子，和海洋一樣，但是某些電子可能由於某些原因被激發出海平面，這樣這個電子原來的位置就留下一個空穴。這個空穴相對於充滿電子的空穴來說，就是帶正電的粒子。

當然以現在的角度來說反物質的存在時空對稱性的要求，狄拉克的解釋自然不對。

2、反物質的發現

反物質第一次被證明是在1932年安德森發現的，他讓宇宙射線透過強磁場，當它拍下粒子軌跡圖，並試圖透過相關資料分析時發現徑跡和負電子有同樣的偏轉度，卻又具相反的方向。

這一現象很是奇特，單從軌跡來看這是帶正電的粒子，但從曲率看又不可能是質子，所以他最終認為這就是帶正電的電子！

3、反物質的產生與難點

反物質在現實生活中自然不可能隨便產生，只是在尺度很小的真空中，會快速產生並快速湮滅。人類很難捕捉到真空中的正反粒子對的生成與湮滅。畢竟它們所在的尺度太小了，存在的時間太短了。但在粒子對撞機中卻很好產生，但不得不說的是關於反物質的相關理論學說並不是完善的例如在宇宙中就無法發現反物質等等。

新的結果顯示中微子和反中微子行為的不同，這可能有助於解釋為什麼宇宙中存在如此多的物質。

8月7日由倫敦帝國理工學院的國際科學家團隊宣佈的結果表明：物質和反物質的行為可能存在差異。

科學家們的T2K合作研究了中微子和反物質的性質，反中微子。中微子是構成我們宇宙的基本粒子，也是最不瞭解的。然而每秒鐘大約有50萬億個中微子從太陽穿過你的身體。

瞭解中微子和反中微子是否有不同的行為是很重要的，因為如果所有型別的物質和反物質的行為都是一樣的，那麼在大爆炸後不久，它們就應該完全互相擦除。

如果是這樣的話我們的宇宙就不存在了。

中微子分別是"電子中微子"，"μ中微子" 和 "τ中微子"，中微子可互相轉換這樣的變化被稱為中微子振盪。

為了探索這些振盪，T2K實驗在日本東海岸的j - parc實驗室發射了一束中微子或反中微子。當光束到達位於日本西部295公里外的超級神岡探測器時，科學家們就會尋找中微子和反中微子振盪的不同。

最新的實驗結果顯示了電子中微子和反中微子的出現。與電子中微子相比，電子中微子的出現率高於預期。

4、反物質測試新的基礎物理學

來自倫敦帝國理工學院物理系的T2K實驗的國際聯合發言人摩根·瓦克索(Morgan Wascko)博士說：目前的T2K結果顯示出一個迷人的暗示:中微子和反中微子的行為之間存在著不對稱性;換句話說，物質與反物質之間的不對稱性。我們現在需要收集更多的資料來提高我們觀察到的不對稱的重要性。

他是一個由來自英國、日本、美國、加拿大、法國和瑞士等11個國家的63個研究所的500位物理學家組成的國際團隊。由Yoshi Uchida博士和Wascko博士領導的帝國理工學院的一個大團隊參與了最新的結果，包括學生和博士後。

結果的主要分析者之一帕特里克·鄧恩博士說：我和其他幾個在帝國遊戲中的角色正在做統計分析，把所有這些工作結合在一起，最終得出最終結果。”我們花了幾個月的時間來檢查我們的探測器和中微子如何相互作用的模型。

在完成了這一切之後作為最後一步的人之一，最偉大的特權之一就是比其他人更早地瞭解結果，這真的很令人興奮。

希望這些跡象告訴我們目前的裝置以及我們計劃實施的實驗，將能夠對這些物質-反物質的差異進行精確的測量。與這些測量的相容性將是一個非常重要的考驗，新的物理學基礎理論透過。

5、反物質從超級探測器再升級

雖然這項工作很有希望，但仍有系統的不確定性，所以T2K團隊正在設計一個升級到探測器以提高其靈敏度。

領導帝國理工學院對該分析報告的菲利普·利奇菲爾德博士說：帝國理工學院的未來實驗最涉及的是超級神岡，它是超級神岡探測器的升級版。

這將實現更精確的(因此也更確定)的結果，僅僅是由於更大觀測到的中微子比我們迄今為止收集的更多。在這方面它更像是透過更好的照相機獲得更好的自然畫面。

但我們積極參與的另一種可能性是，將第二個探測器模組放置在更遠的地方，在韓國，而不是日本。這實際上使我們可以從不同的角度觀察相同的現象。

儘管團隊可能需要等待升級和新的實驗來證實他們的結果，Litchfield博士指出，科學的進步比預期的要快得多。他說令人興奮的是我們能夠如此迅速地產生這些結果。

T2K在某種意義上是幸運的，因為我們在2013年發現了電子中微子的出現，當我們設計實驗的時候，觀察到的效果比預想的要大得多。如果你在2010年問過我，那時我們會看到現在的結果，我估計在200年後的某個時候能實現嗎？

二、反物質存在於哪裡？

雖然宇宙大爆炸還沒有證實的猜想，我們還是可以根據猜想再猜想下去！

宇宙大爆炸之後，不僅產生了正物質，還有同等數量的反物質，好似太極一樣，一陰一陽。正物質和反物質組成了這個宇宙，但是在我們現實當中，科學家只能找到很少的反物質，大部分都是以正物質存在，那麼這些反物質去了哪裡？

反物質的研究歷程是不平坦的，過去人們一直認為世界只有正物質，不可能有反物質。我們都知道，世界萬物放到微觀視野，它們都是由質子，中子和電子構成，這些粒子被稱之為基本粒子。

30年代初，有科學家在實驗中發現了帶正電的電子，這是人們認識反物質的第一步。

後來，隨著科學家在實驗室中發現反質子和反中子，使得人們開始意識到，任何基本粒子都在自然界中有相對應的反粒子存在。

雖然科學家在實驗室中證實了反物質的存在，科學家也透過天文觀測臺，證實了宇宙中有反物質的存在，但科學家僅能找到很少量的反物質，這和科學家認為反物質應該和正物質是一樣的量有矛盾，那麼到底是反物質數量少還是它們躲在一個我們無法找到的地方？

後來科學家認為，反物質量並沒有少，它們只是隱藏了起來，等待著人類尋找發現。

那麼這些反物質到底去哪裡了呢？

有人認為，宇宙是多維度的，正物質存在了我們的三維空間中，反物質可能存在於更高的維度空間，有一些緯度是用來連線三維空間和更高維度空間的橋樑。

如果反物質和正物質一樣的量，那麼可能就存在正宇宙和反宇宙，而地球民間傳說的陰間會不會就是反物質構成的呢？

人類的靈魂，它們會不會也是反物質生命？

當然，這些只是一些猜想，並沒有直接的證據可以證明。

想找到反物質的去向，我們還是要用科學的方法和技術才行，前不久，有科學家在對原子進行現代科學技術視域下的再分認識試驗中，居然有了驚人的發現：反物質很可能就藏在原子內部。

這是什麼情況？

我們都知道，物質是由原子構成，而原子是由質子，中子和電子構成，但是現在科學家又在原子內部發現了一種新的粒子-反物質粒子。這個反反物質粒子是科學家利用新的機器，將原子核內部的微小粒子發生碰撞，沒想到就派生出了一種令人激動的神秘粒子-反物質粒子，這是一種巧合，也是人類科技不斷進步的結果。

這個發現，讓人類對原子有了新的認識，看來反物質並沒有離開我們，他們一直就在我們身邊，和正物質一起廣泛存在於這個世界，這個宇宙。

只是我們想要將反物質引匯出來，需要在特定條件轉化而出。

這裡又讓不少人們想到了人類的靈魂，人類靈魂是否存在現在一直是一個謎，但現在越來越多的科學家相信靈魂的存在，也開始透過現代科學儀器對靈魂進行研究，也有了一定的成果。那麼如果人類靈魂真的存在，它們會不會就是隱藏起來的反物質生命呢？

人類本身有可能也是正物質生命和反物質生命的結合體，這也文明人類有可能是更高階的生命，人類自身的秘密太多了。

反物質之謎一旦被人類解開，人類可以透過技術手段將原子內部的反物質引匯出來，那人類將會迎來一次質的飛躍，尤其是在太空探索方面。

現在人類雖然已經走出地球開始探索宇宙，但我們真正能夠探索的範圍也僅限太陽系，太陽系外的宇宙，我們最多也就是透過天文望遠鏡等觀測裝置進行模糊觀察。

人類想要走出太陽系去探索宇宙深處的奧秘，宇宙飛船的速度最少也要達到光速才行，只要實現了光速飛行，我們就可以走出太陽系，去探索太陽系外附近的一些星系，去尋找地外生命，尋找適合人類生存的新地球。我們現在透過天文望遠鏡，發現了幾顆距離地球幾十光年以內的類地行星，和地球的相似度非常高。

但是，如果不能光速飛行，這些類地行星就算是和地球完全一樣，適合人類生存，我們也只能看去不了。

但是實現了光速飛行，這些星球可以在幾十年之內到達，到時就可以得到詳細的有關類地行星的資料，而人類的外星移民計劃也就變得相對容易了很多。

而要實現光速飛行，最重要的就是能量，我們現在可利用的最強能量就是核能，但核能是無法讓飛船達到光速的。

但是反物質卻可以，當正反物質相遇時，雙方就會相互湮滅抵消，發生爆炸併產生巨大能量。這個能量遠強於氫彈，科學家透過計算認為，1克反物質就可以毀滅像紐約這樣的城市，你說它的威力大不大。

不過，雖然現在科學家在實驗中無意中發現了反物質就存在於原子內部，但如何將其安全穩定地引匯出來，還需要很長一段路要走，相信這一天不會太遠。

三、反物質在宇宙大爆炸之後產生，就消失了，這到底是為什麼？

這一直是一個未解之謎，所以現在各國的科學家都比較重視對於反物質的各種研究。

歐洲該專案的研究負責人表示，他們已經測量到反氫原子在頻率經過的反應。到目前為止，反原子跟普通的原子的反應都是一樣的，沒有任何區別，這說明這些完全都符合標準模型理論。

至於未來，該負責人表示他們還將進一步對各種的反物質進行不同的研究，力求找到更加確切的物質與反物質完全相同的證據。

在計算機模擬中，我們的銀河系周圍分佈著比實際能夠觀測到的多許多的子結構。這些子結構或大或小，大的好像麥哲倫星雲，而小的，可能甚至都無法用先進的望遠鏡看到。我們可以使用光學望遠鏡看到的子結構，都必然有著大量恆星與氣體，但有的子結構可能大部分都是由暗物質構成，光學望遠鏡對此無能為力。然而這並不意味著我們就無法探知它們。

根據最流行的被稱為WIMP的暗物質模型，暗物質粒子也有正粒子和反粒子，當正反粒子互相湮滅的時候，便有可能釋放出一些高能的伽馬射線。如果我們有靈敏的伽馬射線望遠鏡，那麼就有可能看到這些子結構，並且進一步可以明確暗物質的性質。

幸運的是，費米空間望遠鏡給了我們這樣的機會。發射於2008年的費米空間望遠鏡瞄準的正是我們一直知之甚少的伽馬射線波段。伽馬射線的能量極高，穿透能力很強，而且對於人體有很大的傷害，我們對於宇宙當中伽馬射線的來源仍然瞭解很少，觀測也相當困難，費米空間望遠鏡就顯得及其重要了。

它對於伽馬射線的能量分辨能力和來源的方向分辨能力即便放到今天八年以後來看，也是相當先進。去年年底，我國發射的暗物質粒子探測衛星悟空號在指標上就和費米空間望遠鏡相當。但是畢竟費米空間望遠鏡已經積累了八年的資料，因此想要迎頭趕上還需要很長時間。

1、對稱性

在微觀世界裡，基本粒子有三個基本的對稱方式：一個是粒子和反粒子互相對稱，即對於粒子和反粒子，定律是相同的，這被稱為電荷(C)對稱;一個是空間反射對稱，即同一種粒子之間互為映象，它們的運動規律是相同的，這叫宇稱(P);一個是時間反演對稱，即如果我們顛倒粒子的運動方向，粒子的運動是相同的，這被稱為時間(T)對稱。

這就是說，如果用反粒子代替粒子、把左換成右，以及顛倒時間的流向，那麼變換後的物理過程仍遵循同樣的物理定律。

2、對稱性的破壞

楊振寧(Chen-Ning Franklin Yang)教授1951年與李政道(Tsung-Dao Lee)教授合作，並於1956年共同提出“弱相互作用中宇稱不守恆”定律。不久，科學家很快又發現，粒子和反粒子的行為並不是完全一樣的!一些科學家進而提出，可能正是由於物理定律存在輕微的不對稱，使粒子的電荷(C)不對稱。

日常生活中，時間之箭永遠只有一個朝向。老人不能變年輕，打碎的花瓶無法復原，過去與未來的界限涇渭分明。但在物理學家眼中，時間卻一直被視為是可逆轉的。比如說一對光子碰撞產生一個電子和一個正電子，而正負電子相遇則同樣產生一對光子，這個過程都符合基本物理學定律，在時間上是對稱的。如果用攝像機拍下兩個過程之一然後播放，觀看者將不能判斷錄影帶是在正向還是逆向播放。從這個意義上說，時間沒有了方向。物理學上這種不辨過去與未來的特性被稱為時間對稱性。

1998年年末，物理學家們卻首次在微觀世界中發現了違背時間對稱性的事件。歐洲原子能研究中心的科研人員發現，正負K介子在轉換過程中存在時間上的不對稱性：反K介子轉換為K介子的速率要比其逆轉過程——即K介子轉變為反K介子來得要快。

至此，粒子世界的物理規律的對稱性全部破碎了，世界從本質上被證明了是不完美的、有缺陷的。

對稱性的缺失，說明並不是具有相同數量的物質和反物質，就目前的狀況來看，我們周圍存在著由物質構成的東西，顯然物質佔有絕對的優勢，而反物質只是偶然現象的結果，而且它只存在極短的時間。

對稱性反映不同物質形態在運動中的共性，而對稱性的破壞才使得它們顯示出各自的特性。如同建築和圖案一樣，只有對稱而沒有它的破壞，看上去雖然很規則，但同時顯得單調和呆板。只有基本上對稱而又不完全對稱才構成美的建築和圖案。大自然正是這樣的建築師。當大自然構造像DNA這樣的大分子時，總是遵循複製的原則，將分子按照對稱的螺旋結構聯接在一起，而構成螺旋形結構的空間排列是全同的。但是在複製過程中，對精確對稱性的細微的偏離就會在大分子單位的排列次序上產生新的可能性，從而使得那些更便於複製的樣式更快地發展，形成了發育的過程。因此，對稱性的破壞是事物不斷髮展進化，變得豐富多彩的原因。

3、反物質就在我們身邊

2008年，美國利沃莫爾實驗室(Livermore)在實驗中，透過直接將鐳射照射到目標黃金上，使電子透過電離作用加速分裂;在這一過程中，電子與黃金的原子核相互作用，以催化劑的身份實現正電子的生成。鐳射在時間和空間上集中能量，從而在實驗室條件下非常快速地生成了密度極高的正電子。

反物質不應從正物質透過超光速轉化而來，反物質能夠從正物質中產生。這實驗說明了反物質就在我們身邊，就存在於正物質之中。他們可能以基本粒子的形式存在於粒子之中，現在的夸克理論就認為，介子是由同色的一個夸克和一個反夸克組成的束縛態。夸克都是被囚禁在粒子內部的，不存在單獨的夸克。雖然有些人據此提出反對意見，認為夸克不是真實存在的;然而夸克理論做出的幾乎所有預言都與實驗測量符合的很好，因此大部分研究者相信夸克理論是正確的。

對於宇宙中的物質和反物質的研究一直是各國科學家比較感興趣的課題，同時也是比較難解答的天文學難題。不過最近外國某媒體報道，歐洲的科學家們找到了一種新的方法來解答到底物質跟反物質是不是相同的，這一途徑就是利用鐳射照射在反原子上，然後觀察反原子的反應跟鐳射照射在原子上的反應是不是一樣，這樣就為各國科學家研究反物質帶來了新的希望。

大家都知道在浩瀚的宇宙中由於大爆炸產生了同等數量的物質和反物質，而現在我們所認識的宇宙中主要的組成就是來自物質，而對於反物質的認知還比較少，對於現在宇宙中的這一現象到底是為什麼，科學家目前的研究水平還不能給出明確的解釋。尤其是 現在的反物質捕捉都及其的困難，這是因為只要反物質接觸到宇宙中的物質就會迅速毀滅消失。

現在歐洲科學家成功的對反氫原子利用特製的磁陷阱進行了研究，該研究的專案負責人表示，他們研究的目的是透過研究來證實物質和反物質是否一樣，都遵循標準模型理論。這個所謂的標準模型理論其實就是宇宙中的組成各個物質的基本粒子和基本力(強力，弱力，電磁力)。

對反物質你有哪些猜想？