《科技日报》八月二十二号的消息，中国科学院近代物理所的科研人员，在对六十六亿重离子碰撞事件的分析中，发现了十六个反超氢4的信号。
这是目前发现的最重的反物质超核。
这则消息有什么高兴的呢？
今天就围绕着反物质这种基础物理的重要性来说一说。
反物质的出现
什么是反物质？
定义是这么说的反物质是正常物质的反状态。
以质子和电子为例，通常认为质子是带正电的，而电子是带负电的。
那么反物质质子和电子，就完全反了过来，反质子带负电，反电子带正电。
但质子和反质子的质量是完全相同的，当然电子和反电子的质量也是一样。
将这个范围再扩大，粒子和反粒子的关系，它们的电荷不仅相反，一切具备相反的性质也会相反。
而由这些反粒子构成的物质，就是反物质。
当正物质和反物质相遇的时候，因为性质完全相反，就会出现相互抵消发生泯灭的事情。
这里就有一个问题，既然两者相遇就会发生泯灭，那么反物质又是怎么出现的呢？
根据现代的理论，认为宇宙是在一百三十八亿年之前，一个有质量没大小的点发生了大爆炸，所产生的。
至于为什么是有质量没大小呢？
是因为这个点的面积大的无法想象，只能看做一个超级大的没有边界感的点来看待。
那么在这次爆炸之后，就产生了物质和反物质，而且最关键的是两者是等量。
到这里，就又会出现一个问题。
既然两者相遇会发生抵消和泯灭，那么既然爆炸的时候，正反物质是等量的，为什么没有发生抵消和泯灭呢？
这个时候就有一个假说诞生了，认为宇宙应该分为了两个范围，一个是由物质构成的世界，也就是人类所处的世界，另一个就是由反物质构成的世界。
这个假说就解释了很多的问题，既然都分成了两个范围，那么抵消和泯灭也就不会发生了。
同样一旦反物质出现在物质世界，那么反物质就会被物质世界所抵消和泯灭，于是反物质在这个物质世界存活的时间很短。
比如，上文提到的中国科研人员，从六十六亿次粒子碰撞中，得到的反物质氢4，飞行了几厘米之后，就发生了衰变消失了。
既然是这样，那么人类又是怎么发现反物质的呢？
1927年的时候，英国的物理学家保罗.狄拉克，提出了一个基于相对论量子力学的波函数方程。
这个方程是干什么的呢？
它是一个用数学解释自旋为﹣½粒子的方程。
要知道数学是自然科学之王，只要式子是正确的，哪怕得出来的结果再匪夷所思，现实一定会发生的。
于是神奇的一幕出现了，将这些自旋为﹣½的电子数据放入到式子中，得出的这么一个答案。
这是一个关于能量的描述，既有正能量还有负能量。正电和负电居然同时存在于电子的运动轨迹中了。
怎么可能？
别说是其他人了，就连创立方程的保罗.狄拉克都感觉到了不可思议。
那么看看现实会发生什么，电子进行了向着最低可能的能级进行了跃迁。
（注：说一个事实，一个电子不会在一个电子层运转，它会在不同的电子层进行跃迁运转。一个电子运转的时间足够，会发现它的轨迹会形成一团没有形状规律的电子云）
出现这个现象原因就不解释了，理论太繁琐，但可以简单的理解为正电吸引带有负电的电子现象。（注：这个说法严格意义上说是不准确的。）
但这个又和当时的物理知识冲突，说好的电子只带负电的，怎么就出现了正电了呢？
于是保罗.狄拉克就做了一个假说，认为在微观世界内部是一个真空状态，这个真空状态中充满了带有负能量的海，这个海后来就被叫做了狄拉克之海。
在这片狄拉克之海中，带有正电的能量会形成一个个的洞，这些洞吸引带负电的电子进行填补，于是跃迁就发生了。
那么这些洞究竟是什么呢？
保罗.狄拉克也给出了答案，应该是质子。好吧，质子跑到了电子层上了，有可能吗？
但谁也没有办法把原子撬开来看，验证真伪。
不过后来另一位科学家指出了，洞是质子的说法是错误的，他根据测量计算，这些洞的重量居然和电子的重量一样。
要知道质子可比电子重。
那么些洞究竟是什么呢？
中国物理学家赵忠尧找到了证据，他发现正电子的存在，他是人类物理学界中，第一个发现反物质存在的科学家。
他的这次发现比另一位发现正电子的安德森要早两年。
但有些资料说是安德森是第一个发现的。
不管怎么说，从这一刻起，人类了解到了，居然还有反物质的存在。
捕捉反物质
对于早期宇宙的了解，科学家们并不全面，但他们认为反物质或许是一个突破口。
其中一名叫丁肇中的美籍华裔科学家，有了一个大胆的想法，去太空中寻找反物质。
他作为一名诺贝尔奖的获得者，影响力也是巨大的。
从1994年他就开始忙碌这件事，最终整件事涉及到了十六个国家，三千多名科学家和工程师，其中包括中国科学家和工程师就有二百多人。
这些人汇聚在一起，花费了十五亿美元，于是一台重达近七吨的探测器在他们的手中诞生了，这就是阿尔法磁谱仪。
这台磁谱仪，其实这就是一个巨大的磁铁，加上多个分量探测器，构成的。
安装的探测器可以在一分钟对一万个粒子进行能量、运动方向、质量甚至是电量的监测。
同时产生三十万单位的信息，接受六百五十个微处理器的计算和纪录。
不过这台仪器首次进入到太空的时间太短，随着飞船只飞行了一百个小时，仅仅探测到了反氦，以及一些奇异物质。
少的可怜的数据，并没有带来什么突破性的结论。
但这些奇异物质有了新的发现，比如奇异物质的粒子质量都很大，一个这样的铁核，他的电荷居然会和一个氧核一样。
虽然很神奇，但主要目标反物质却没有重大发现，显然这一次的任务是失败的。
当阿尔法磁谱仪再想升空，就没有太多的机会了，直到2010年才被送入到了空间站，进行三年的探索。（后来又延期到了2020年）
到了2013年的时候，阿尔法磁谱仪就发现了六百八十万个正电子。
也让人们进一步的了解了反物质，因为科学家们认为这些正电子都是来自于反物质。
当然这些正电子都是零星发现的，到了2015年的时候，首次发现了大量高能正电子。
根据推测，这些高能正电子，很可能来源于暗物质之间的碰撞。
暗物质，又一个新颖的基础科学研究。
当然暗物质和本文没有关系，就不做说明了。
那么随着正电子的不断发现，人们对于反物质也开始一步步揭开了它的面纱。
真正的反物质是什么样子的？
在2017年的时候，物理学家就已经可以制作反氢了，然后他们就对这些反氢进行了研究。
比如放到激光光谱仪中进行研究，得出了一个惊人的结论，反氢的原子光谱居然和氢原子的光谱是完全一样的。
也就是说，在物质世界中看到一个太阳，那么到了反物质世界中看到的太阳所发射出来的光线是一样的，而且遇到反物质月亮的时候，同样会出现一个和物质世界同样亮度的反物质月亮。
这就是反物质和物质之间的完美镜像理论，虽然现实和镜子里的世界是完全相反的，但两者的能力却是完全相同的。
当然了，两者之间必然会有一些不同之处。
那么有什么不同的地方呢？
根据科学家的推测，认为反物质不具备常规的质量，既然没有了常规的质量，那么万有引力在反物质身上就会得不到体现。
毕竟万有引力的基础是必须有质量才行。
反物质表现不出万有引力，会表现出什么呢？是万有斥力。
有了这种特性中，反物质世界中，将不会出现恒星或者星系，只会有反氢和反氦云气。
为什么科学家认为反物质具备万有斥力呢？
其实原因很简单，根据物理的力学知识力的作用是相互的，万有引力表现的是吸引力，但没有找到它的反作用力斥力。
于是科学家们就想，万有引力应该只作用在物质世界。
而万有引力的反作用力——万有斥力，既然在物质世界找不到，必然存在于反物质世界。
同理物质世界的一个物体质量是100，那么在反物质世界中这个它的反物体就应该是﹣100。
这就和目前发现反物质的质量异常吻合了。
反过来就又佐证了万有引力的前提是有质量，那么万有斥力的前提很可能就负质量。
一个完美的闭环就形成了。
当然了，目前对于反物质都是以推测为主，如果证实了真的有反物质世界，是不是反物质世界中有一个反过来的你我他呢？
说道这里，这就又和上文中提到的反物质世界是万有斥力有了矛盾，万有斥力的存在，让星云无法聚集，怎么形成星球和恒星呢？
没有星球和恒星又怎么产生生命呢？
可在2015年的时候，中国科学院上海应用物理研究所，测量了反质子和反质子之间力的作用。
它们彼此之间有着很强的吸引力，可以克服反质子和反质子之间同是负电表现出来排斥力。
又是一个矛盾点。
宇宙之大无奇不有，在没有被证实之间，任何的猜想和假象都有存在的依据，谁也说服不了谁。
那么反物质有什么作用呢？
任何物质的作用和他表现出来的特性有关，既然反物质在物质世界的特点是泯灭和抵消。
所以反物质的作用和这一点有着很大的关系。
根据爱因斯坦的质量和能量的关系可以知道，质量在消失之后，会得到能量。
所以反物质泯灭和抵消之后，必然会产生巨大的能量。
事实上也是如此，目前研究发现一毫克的反物质在泯灭之后，所产生的能量高达十八万兆焦耳。
这个数据代表了什么呢？
目前世界上威力最大的炸弹是沙皇炸弹，爆炸之后会产生堪比五千万吨当量NTN炸药的破坏力。
而这种破坏力仅仅需要1.16克的反物质，在泯灭和抵消的时候就可以产生了。
所以能量巨大。
如果将这些破坏力变成服务会怎样呢？
比如一克的反物质，装到二十三架飞机中，就会产生差不多等于永久动力的能量。
（注：当飞机报废的时候，反物质都用不完。）
几十毫克的反物质当做燃料，向火星进发，产生的推力，可以让飞船在六个星期之内到达火星。
当然对于这些事情，只能说太过理想化，目前人类的科技是无法做到的。
但其中有一个利用反物质的项目在理论上就差点时间，可以完成了。这就是利用反物质做炸弹。
目前人类合成的反物质大多是反氢原子，而且已经造出了十万个反氢原子了。
当然十万个反氢原子做炸弹还是少点，但随着时间的推移，反氢原子的数量必然增加，到时候反物质炸弹也就真的能做出来了。
所以反物质做炸弹，只是一个时间问题。
美国曾经就做个一个反物质炸弹的电脑模拟实验，结果就是两枚只有五千万分之一克的反物质炸弹，将一座参谋部大楼和各种附属设施炸的直接变成了飞灰，而反物质炸弹连一粒尘埃都没有留下。
希望一切的科研都是为人类服务，而不是破坏的。
