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【摘 要】：我们现在掌握了一个规律，什么物质的作用最大、蕴含的能量最高、且最稀有，什么物质就越昂贵。 那么什么物质最稀有呢？或者什么物质中蕴含着人类所需要的能量呢？你可能想到了

我们现在掌握了一个规律，什么物质的作用最大、蕴含的能量最高、且最稀有，什么物质就越昂贵。

那么什么物质最稀有呢？或者什么物质中蕴含着人类所需要的能量呢？你可能想到了黄金这种稀有金属，以及像铀这种核裂变的材料。

这两种物质确实相对于其他元素来说比较难获取，但是它们在地球上的储量还是非常多的，而且在宇宙中这两种物质可以说是取之不尽用之不竭的。

今天我们要说的这种物质，不仅在地球上找不到，甚至你找遍全宇宙也发现不了它的踪迹，它就是反物质，不仅稀有，而且它发生反应以后，所释放的能量是核反应所不能比拟的。

你之前可能听说过反物质，也许你已经忘了它到底是什么？

其实反物质就是正常物质的对立面，或者说是正常物质的反版本，与组成正常物质的所有粒子在属性上基本是相同的。

它们有相同的质量、相同的自旋、相同的电荷数，例如以最简单的氢原子来说，它由质子和电子组成，这是我们熟知的正物质，但氢原子的反版本就是反氢原子，它由反质子和反电子组成。

反粒子和正粒子的区别在于，它们的电荷相反、重子数和轻子数相反。

这就导致了它们之间的价值有着天壤之别，一克氢原子分文不值，因为在地球上的水中有很多的氢原子，你自己在家里通过电解水都能制造出氢气。

但是1克的反氢原子在宇宙中你是找不到的，虽然人类已经掌握了制备反物质的方法，但是1克最简单的反氢原子的价值在62.5万亿美元。

这差别可见一斑。它除了稀有以外，对人类来说它的作用太大了，是目前已知所有物质都不能替代的作用。

为什么我们在宇宙中找不到反物质？

虽然现在我们在宇宙中找不到反物质，但是在宇宙的早期，也就是大爆炸刚发生的1分钟内，反物质在宇宙中是相当丰富的，科学家估计反物质和正物质在当时的量是相等的。

也就是说有多少正物质就有多少反物质，这两种物质是由早期宇宙中高能辐射相互撞击产生的，原理非常简单，就是爱因斯坦的质能方程；

当两个高能光子在相互撞击以后，它们所携带的能量大于某种粒子的静止质量能量的一种形式时，能量就会自发的产生这种粒子的正反粒子版本。

然后产生的正反粒子由于电荷相反会在瞬间发生完全的湮灭，又会产生两个高能光子，然后这两个光子又产生正反粒子，又湮灭....，一直这样循环。

当宇宙在膨胀冷却，光子能量降低到不足以产生正反粒子的时候，那么之前产生的数量相等的正反物质就会两两湮灭抵消掉；

所以科学家认为大量的正反物质湮灭以后，宇宙应该除了光子以外，只会剩下非常少量的正物质和反物质粒子，它们之间由于距离非常遥远而无法湮灭；

这样的宇宙就不会产生我们今天看到的行星、恒星、星系，以及由正常物质构成的大尺度结构。

但事实上，观察我们今天的宇宙，确实被正常物质所主导，而反物质却消失的无影无踪了，这只能说明当时宇宙中发生了我们现在理论上无法理解的事情；

导致现在物理学上的一个难题，就是所谓的正反物质数量不对称的问题。目前看来，早期的宇宙中正物质比反物质数量应该多了1/10亿，最终把反物质消耗完以后，剩下的正物质就留到了今天；

这些正物质就组成了我们今天在宇宙中看到的一切，包括你和我，以及你手中的手机。

至于当时发生了什么？虽然我们现在不知道，但科学家相信一定还有某种质量更高的粒子没有被我们发现，正是这种粒子的正反物质版本不服从电荷对称也就是C对称破缺、以及电荷守恒也就是CP对称破缺，并且破坏了重子数守恒。

它在衰变的时候，就产生了正反粒子的不对称。希望未来我们可以找到这种粒子，解开反物质的消失之谜。

文章来源：《地球与环境》 网址: http://www.dqyhjzz.cn/zonghexinwen/2021/0328/891.html