如果反物质与物质性质相同，为什么说见了反物质人会灰飞湮灭？

在地球上我们所看见的物质都为物质（正物质），它们由原子、电子组成。此中原子中的电子带负电，质子带正电。而反物质则相反，其质子带负电，电子带正电。

不仅仅是地球，整个宇宙中所有物质都是由物质组成的，所以宇宙的任何一个角落和地球具有不异的物理特征和化学特征。但若是传统的物质是反物质组成的将会若何呢?

按照面团的具体当作分和含水量，面包面团有可能具有粘性。若是孩子在揉面团，而面团自己是反物质而不是正常物质，那么“粘性”的会若何？。

当我们谈论物质的性质时，好比粘性、弹性、有弹性或弯曲性，这些都是宏不雅的特征。在科学上，您可以在不改变物质性质的环境下测量它们的性质。当您触摸黏糊糊的面团、橡皮筋或弯曲的树枝时，即使您触摸它们，改变它们的物质性质，它们也会连结粘性、有弹性或弯曲。

宏不雅下的微不雅宿世界

若是要领会是什么导致了这些物理特征，就要深切到微不雅宿世界，才能领会决议物质性质底层逻辑是什么。在微不雅标准下，一切都是由原子组成的。这些原子连系在一路形当作分子，而分子又经由过程原子间的彼此感化力连系在一路，于是才有了大型的物质。

水分子的动态彼此感化：单个的H2O分子是v形的，水之所以具有v形的特征是因为它的分子布局和这些水分子中电子的行为，反水是什么样的？

当某物摸起来很粘时，是因为您接触的物质中的电子与您指尖中的电子以一种特别的体例彼此感化，从而发生了我们所说的粘性。所有与这种“粘性”感受有关的工具，都是基于这些原子中的电子是连系的体例:共价键、离子键、夹杂物、悬浮液和溶液，以及它们和其他物质之间的氢键（水分子中的氢键）。

这种微不雅宿世界中粒子的彼此感化并非只会发生“粘性”，它可以给您带来各类各样的交互，使您和物质间可以有“交流”。好比：指尖替代当作眼睛，物质可以按照自身颜色的特征释放出光子和反射光子与您的眼睛进行交互，您就可以看到物质的颜色。而释放光子，释放什么光子在微不雅层面是原子中电子的跃迁与电子跃迁的能级差所决议的，于是它决议了物质性质和彼此感化。

反物质的微不雅宿世界

在实际糊口中，我们可以随意拿现有物质过来试验不雅察，但我们却没有大量的不变的反物质。若是有的话，我们就可以操纵反原子构建当作反分子和反宏不雅物体，并测试它是若何与其他反物质彼此感化的。对于研究反物质的物理学家和材料科学家来说，这仍然是一个胡想。事实上，很长一段时候，我们所做的一切都是从理论与计较中获得。

反物质的概念已经有90年的汗青了，最初只是纯理论的。1927年12月，英国物理学家保罗·狄拉克提出了电子的相对论方程，即狄拉克方程。有趣的是，等式中发现了负能量。这显示出一个问题，当电子趋势于朝着最低可能的能级跃迁时，会呈现负无限大的能量，这是是毫无意义的。

为了要填补这前提，狄拉克提出真空状况中是布满了负能量电子的“海”，称作狄拉克之海。任何真实的电子是以会填补这些海中具有正能量的部门。狄拉克发现海中的这些“洞”则具有正电荷。开初他认为这是质子，但赫尔曼·外尔指出这些洞应该是具有和电子不异的质量。

1932年由美国物理学家卡尔·安德森在尝试中证实了正电子的存在，这是我们发现的第一个反物质。它有一个奇异的属性:自旋翻转了，电荷翻转了，其他量子数也翻转了。于是物理学家发现了反物质的存在，物理学呈现了一个全新的宿世界。

物理学家发现正电子会与碰到的任何电子一路湮灭，酿成纯能量(光子)。这个此刻被称为正电子的反粒子。90多年后的今天，我们知道每一个物质粒子都有一个与之对应的反粒子。

此刻所有的模子都已经被直接探测到，比来的一次，希格斯玻色子，在十多年前，于LHC尝试室被发现。所有这些粒子都可以在大型强子对撞机的能量下发生，粒子的质量决议了根基的常数，这些常数让我们可以完整地描述它们。这些粒子和反粒子可以用尺度模子下的量子场理论的物理学来很好地描述。

我们想要缔造反物质，就必需先缔造反粒子。我们可以经由过程爱因斯坦的E = mc?计较出能量，来制造出当作对的正反粒子，而这此中最大的难题是，这些粒子老是以接近光速的速度活动，想要捕获它们谈何轻易，而且它们呈现之后很轻易在由物质组成中的宿世界碰到（正）粒子，从而衰变或湮灭，更别撮要把它们组装起来制造出反原子，反分子，甚至是反人类。

反物质制造

不外比来，物理学家已经在测验考试经由过程尝试来测试反粒子是若何连系在一路的。在欧洲核子研究组织，欧洲核研究组织和大型强子对撞机的地点地，整个大型综合体致力于反物质的建立和研究。它被称为反物质工场，其专业不仅涉及发生低能反质子和低能正电子，并且还涉及将它们连系在一路以形当作反原子。

上图：欧洲核子研究中间(CERN)。在这里，带电荷的反物质粒子堆积在一路，按照与反质子连系的正电子的数目，可以形当作正离子、中性原子或负离子。若是我们可以或许当作功地捕捉和储存反物质，它将是一个100%有用的燃料来历。我们还起头测量反物质的电磁特征，这与已经测量到的正常物质的电磁特征是不异的。

反物质是否和通俗物质一样具有粘性，最终的结论可能就会从这里发生。若是反物质遵循与正常物质不异的近似法则，那么反原子应该表示出与正常原子不异的某些特征。它们应该有不异的能级，不异的(反)原子跃迁，拥有不异的接收能力和具有不异的发射能量，而且应该连系在一路形当作反分子，就像原子形当作正常分子一样。

氢原子中，一个电子绕着一个质子转。反氢原子中，一个正电子(反电子)环绕一个反质子扭转。正电子和反质子别离是电子和质子的反物质的对应物。

2016年，CERN进行了科学家初次测量了反氢原子的原子光谱。第二年，他们可以或许测量反原子的超邃密布局的能级，并再次获得了与正常物质的能级很是吻合的成果（误差在0.04%以内）。

此刻已经进行了令人难以置信的切确测量，每一次的成果都是一样的:反原子中的正电子具有与正常原子中的电子，具有不异的量子特征，包罗不异的跃迁和不异的能级。更重的反原子核也被缔造出来了，每一次我们都获得了同样的成果。于是我们终于可以说反原子具有与正常原子不异的电磁特征。

在2020年2月，关于反氢原子量子跃迁的尝试惊人细节被揭示出来。在每一个深奥无极量的点上，光谱都与在正常物质中所不雅察到的相似。

反物质第一次切确测试到此刻已颠末去了好几年，此刻我们已经可以构建大量的反物质“积木”：

反质子

反中子

反质子和反中子连系在一路形当作的较重的原子核

正电子

连系在一路，表示出与正常物质在任何深奥无极量的方面都不异的量子跃迁。

分歧点

在我们所知道的物理定律下，要说有什么正反物质可能是分歧的，那可能就是弱力下的放射性衰变。弱核彼此感化是独一许可打破物质和反物质之间某些对称性的彼此感化，因为在物质和反物质之间的有些过程会略有分歧。例如，两个质子在太阳中融应时，发生氘的几率是1 / 1028。对于反太阳中的反质子和反氘，这个值可能不不异。