上一篇文章我们讨论了反物质的科学发现史以及反物质世界存在的可能性，想了解的小伙伴戳下面链接：
追踪反物质发现史，反物质究竟是什么？以及反世界存在的可能性
反物质问题可以说是目前科学界最大的谜题之一，关注它的焦点主要集中在以下几个问题：
- 为什么是宇宙而不是反宇宙？
- 围剿反物质——藏于何处？
- 中性粒子有反版本吗？例如光子
- 人类如何研究反物质？
- 反物质能否产生反引力？
我们将在这篇文章中讨论这几个问题，一起开始反物质探秘之旅吧！
现在我们知道了反粒子确实存在，人类目前也可以制备反物质，但是自1955年首次发现反质子以来，欧洲核子研究中心低能反质子环及费米实验室相似的装置中，总共生产的反物质量还不足百万分之一克。虽然狄拉克公式也可以很好的描述反物质的各方面行为。但这一切并不意味着我们已经完全理解反物质。事实上，宇宙中所有奇特现象所产生的问题多与我们人类已知的答案。例如，宇宙诞生初期为什么出现两种相反形态的物质？另一个问题是，反物质是与普通物质完全相反，还是在行为、质地、味道等方面有细微的差异？它是像普通物质一样产生正引力还是反引力？我目前提到的这些问题中最最令科学界着迷和不解的是:为什么我们的世界是由物质而不是反物质组成的？（宇宙最初为何选择了物质而不是反物质）
相信我的一连串发问已经引起你对反物质产生了极大的兴趣，不要走，坚持到底往下看，哈哈哈！
为什么是宇宙，而不是反宇宙？
是否存在这样一个世界？
物质和反物质之间有一个重要的区别:物质无处不在，但反物质却无处可寻，至少在我们可观察的宇宙中找不到。所以这给了我们一个感觉宇宙似乎比反物质有更多的物质。
因为物质和反物质是彼此相反的版本，所以根据物理学中的对称性我们会期望在大爆炸期间产生相同数量的粒子和反粒子。如果事实真的是这样，那么当每个粒子和反粒子相遇时，它们就会彼此湮灭，最终将宇宙中的所有物质转化为光子和能量。很显然你现在正在看这篇文章，说明大湮灭事件并没有发生，因此事实有力的证明，物质可能比反物质更受宇宙的青睐。但是宇宙不会掷骰子去选择该保留哪种物质！这中间到底发生了什么？
Q1、有两种可能性可以解释物质和反物质最初的不平等:
- 可能性- 1

如同阿尔伯特·爱因斯坦所说:“每十亿个反物质粒子就有十亿个物质粒子和一个物质粒子。当相互湮灭完成时，剩下十亿分之一——这就是我们现在的宇宙。”
这表明在大爆炸期间，产生的物质略多于反物质。绝大多数的物质和反物质互相湮灭，剩下的那一点点物质创造了今天存在的所有星系、恒星、行星和暗物质。
导致物质和反物质产生不平衡的现象称为重子发生（重子产生），而产生的不平衡称为重子不对称。
这种可能性确实是解释了我们今天看到的物质宇宙，它也确实回答了这个问题，"为什么宇宙是由物质而不是反物质组成的？"，但这又提出了一个更令人头大的问题，"为什么宇宙开始时有更多的物质而不是反物质"？很可惜我告诉不了你这个问题的答案，因为科学家现在也头大。同样，我们目前关于宇宙起源的理论与物质和反物质最初产生时的任何不对称都不一致。
- 可能性- 2

大爆炸期间有可能产生了等量的物质和反物质。但是在粒子中出现了一些东西导致了比反物质更多的物质。
这也是有可能的，就是有一些物理反应能更快地摧毁反物质或者比反物质产生更多的物质。由于这种反应粒子和反粒子总是被创造出来，如果创造和毁灭中存在微小差异也会造成很大的不平衡。
你觉得哪种可能性几率更大一点(欢迎评论），但可以确定的是宇宙确实是更加偏爱制造和保留物质！上文中有提到大多数物理是完全称的，也就是说粒子能做什么，反粒子就能做什么。例如，当中子经历核β衰变，它释放一个质子、一个电子和一个反中微子，当反中微子经历核β衰变时，它释放一个反质子、一个反电子和一个中微子。
所以一定有其他原因可以解释宇宙为何偏爱物质。但目前我们还不知道。
也许反物质藏在某个地方如果我们都搞错了呢？也许宇宙中有等量的物质和反物质，但是由于宇宙原始时期的膨胀，正反物质被分成了不同的区域。但我们可以确信我们地球邻居都是物质构成的（我们登月球，往火星、金星、木星仍探测器并没有发生湮灭爆炸），但这排除不了在宇宙的某处存在反物质星系。
例如这颗恒星，你有什么理由分辨它是正反物质？
- 看看我们的周围
物质和反物质是十分相似，我们甚至无法分辨一颗遥远的恒星或星系是由物质还是反物质组成的。反物质恒星会有相同的核反应，产生光子的方式也相同，能量也相同，反物质星系也会有与正常物质星系相同的化学、吸收和发射光谱。因此，物理学家几乎不可能仅仅通过观察一个遥远的天体的物理特征来确定它是否由反物质构成。但是我们应该记得:当物质接触反物质时，它们会伴随着一道闪光和其他电磁波而湮灭。
所以，让我们来看看地球和它的周围，即月球和邻近的行星。地球是由物质构成的，如果地球上有反物质，它就会爆炸。现在让我们来看看月球，如果月球是由反物质构成的，那么每当它被一颗物质流星击中时，就会发生爆炸，发出一道巨大的闪光。而且我们知道，即使是葡萄干大小的反物质流星也能引发像原子弹一样强大的爆炸。地球和月球不断受到大小物质流星的撞击。所以，我们可以确定，至少地球和月球不是由反物质构成的。（这不是废话哦）
火星和我们太阳系的其他行星也是如此。如果火星是由反物质构成的，我们会看到火星被爆炸的光子照亮。事实上，如果物质区域附近有任何明显浓度的反物质，你会在物质和反物质区域之间的边界看到不断的湮灭和光子释放。我们在附近看到这种现象了吗？没有。所以，我们可以非常确定我们的太阳系不是由反物质组成的。
- 在遥远的太空中
天文学家们寻找过我们星系中反物质构成的类似于整个太阳系的恒星系统，但没有发现任何迹象。他们甚至考虑过反物质构成整个星系的可能性。美国宇航局还试图通过寻找有可能碰撞的超星系团中湮灭事件的x射线和伽马射线特征，来寻找这样的星系是否存在。不幸的是，他们没有发现这样的信号，并且非常确信我们整个星系团都是由物质构成的。
但是在我们可观察的宇宙之外呢？这我们人类目前没有发言权，只能胡思乱想俗称猜想。此外，星系团之间的空隙十分空旷，如果外面有物质和反物质之间的边界，由于太暗导致我们也看不见。或许，可观测宇宙之外的空间充满了反物质，谁也不能说这不对！（关于这个问题，欢迎大家评论意见）
关于这个问题有一个猜想，我们的宇宙并不存在反物质，相反在大爆炸初期由于正反物质的分离，创造出了两个版本的宇宙。（关于这些问题，没人会阻止你想象更多的可能性，所以大家发散思维哈）
中性粒子有反版本吗？例如光子
光子还是反光子？
每个粒子都有一个反版本吗?到目前为止，我们看到每个带电荷的粒子，都有一个反粒子。但我们不能对中性粒子说同样的话。例如，我们从未观察到光子的反版本(一个没有电荷的中性粒子)，即反光子。有人说光子本身就是它自己的反粒子。让我们看看什么百科怎么说:
“一个真正中性的粒子是一个亚原子粒子，其所有电荷等于零。这不仅要求粒子是电中性的，还要求所有其他电荷(如彩色电荷)是中性的。这种粒子将是它自己的反粒子，已知的基本粒子包括光子、Z玻色子和希格斯玻色子..."
科学家们认为，中微子也是一种零电荷的中性粒子，它可能有一种反粒子，其电荷值与弱核力有关(称为“超电荷”)。但是中微子本身就是一种神秘的小粒子，很难研究，所以它们也有可能是它们自己的反物质。
我们如何研究反物质？如果我们能用反粒子制造出反物质体，这将是人类的一次质的飞跃。这不仅对人类很重要，而且很有教育意义:我们可以从它们身上学到反物质与普通物质的不同之处，也可以解释反物质存在的原因。

反氢陷阱
然而，用反物质做实验真的很难，目前几乎是不可能的。反粒子的研究还处于起步阶段。直到最近几年，科学家们才成功地利用反质子和反电子制造出了反氢原子。2010年，总部位于瑞士的欧洲核子研究中心(CERN)的科学家们成功地制造出了几百个这样的原子，并将它们捕获了大约20分钟。这看起来很让人振奋，但这些量还不足以回答所有关于反物质的重大问题。
虽然我们在反物质研究方面取得了良好的进展，但是，除非我们开发出更好的技术来制造更多的反粒子，并开发出安全储存反粒子的方法，否则我们不会从反物质中得到任何实质性的益处。
目前，欧洲粒子物理研究所每年只能制造几微微克反物质，这意味着反物质需要几百万年才能制造出相当于半粒葡萄干的大小！现实有点残酷！
反物质和反重力的更多信息
到目前为止，我们知道反物质是存在的，并且与它的常规对应物相比具有相反的电荷，当它与物质接触时，反物质湮灭并变成光。
然而，关于反物质还有许多问题尚未得到解答。首先，我们根本不知道反物质为什么存在?我们也知道宇宙肯定偏爱物质而不是反物质。但为什么会这样呢?我们不知道。这些问题可能会让你头疼，也可能让你对反物质产生忧虑。但是想想反物质的惊人特性，这个论点可能会让你的头脑兴奋:
"费曼-斯图贝克的解释指出反物质和反粒子是在时间上向后运动的规则粒子."
等等，别激动，再读一遍这句话。这只是对反粒子行为的解释，并不是说它们实际上是在时间上向后运动。
- 关于反物质还有一个更令人惊奇的问题:反粒子和物质粒子感受重力的方式一样吗?
我们目前通过理论无法预测它的重力感觉是否和普通物质一样，因为我们没有足够的反物质来进行实验测试。重力是很微弱的一种力(它取决于质量)，所以我们需要大量的反物质进行观测实验。反物质是稀缺性和不稳定性，导致精确的引力实验几乎是不可能完成的。
尽管如此，在2013年欧洲核子研究中心的反原子工厂，科学家利用磁场捕获的少量反氢原子进行了引力实验。他们试图观察反原子从磁阱中释放出来时的行为。在这种情况下，反氢原子除了重力不会受到其他的力。还有探测器来探测反氢原子的运动，来检查它们在重力作用下是上升还是下降。但是实验最后的结果是我们还不能确定的说反物质是否经历反重力。
但是如果反物质对重力的感觉不同于普通物质呢？记住反粒子的定义特征，即它们的电磁电荷、弱电荷和强电荷是相反的。反粒子也有可能“重力场”颠倒了吗？如果发生这种情况，反粒子会感受到相反的重力。想象一下，如果我们想出如何创造和利用这些反物质的反重力特性，那么我们童年时幻想的飞行器和反重力靴可能会变成现实！
发散思维：爱因斯坦的理论，即时间和空间的结构由于质量的影响而弯曲。反粒子需要负质量才能具有反重力。你觉得存在负质量吗？
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