什么是反物质？如果物质和反物质相互作用会发生什么？反物质是如何被发现的？为什么我们在日常生活中不常遇到反物质？当你想到反物质时，所有这些问题以及更多的问题都会浮现在你的脑海中。但是首先要做的！我们先来定义和理解什么是反物质。

从字面上讲，反物质是物质的对立面。对于每一个亚原子粒子，比如电子、质子、中子，都有反粒子，比如反粒子、反质子、反粒子。反粒子与粒子质量相同，但其电荷与其他量子数的符号不同。其中一部分是轻子数，一个是电子，另外五个是轻子家族成员，重子数是重子家族六个夸克的三分之一。反粒子与其他反粒子的相互作用方式与普通粒子完全相同。当谈到物质和反物质时，物理定律(几乎)是对称的。其实一个由反物质构成的宇宙和我们的宇宙是难以区分的！

更详细地说，反电子被称为正电子，它带正电荷，轻子数为-1。正电子和质子的质量完全相同。质子是带正电荷的亚原子粒子，由三个夸克组成，重子数为1。它的反粒子反质子与质子质量相同，但带负电的重子数为负1(组成反质子的三个反质子各负1/3)。中性亚原子粒子，如中子，令人感兴趣。反中子与中子具有相同的质量和零电荷，但它的重子数是负1(类似地，负1/3来自组成反中子的三个反夸克中的每一个)。

那么物质和反物质相互作用会发生什么呢？答案是烟花！当一个正电子与一个电子相互作用时，它们都会湮灭并产生两个X射线能量光子！所以，我们很幸运，反物质现在在宇宙中如此稀少。否则，每次物质与反物质相互作用时，我们都会被X射线和伽马射线灼伤。事实上，如果你满足了你的反我，那么你们两个都会破坏并释放出大约2500万亿吨当量的能量，几乎是世界核武库总能量的三分之一！如果你能找到产生大量反物质的方法和隔离储存的方法！一些现代粒子加速器经常产生反质子用于高能物理实验。

现在我们知道了反物质是什么，让我们看看物理学家是如何发现它的。早在1928年，量子力学这门新科学的创始人之一保罗·狄拉克就试图求解一个方程，其中包括狭义相对论的影响，来描述微观世界中电子的行为。让他惊讶的是，这个方程承认了负能量对应的电子的解会回到原来的时间！任何一个没有安全感的物理系学生都会尴尬的脸红，重新计算数学。然而，狄拉克对他的数学很有把握。而是重新诠释了自己有问题的解决方案，用正能量来代表“反电子”。四年后，一位名叫卡尔·安德森的实验物理学家通过观察反电子正电子证明了狄拉克的正确性。正电子的发现为安德森赢得了1936年的诺贝尔奖。狄拉克因为对原子物理学的贡献获得了1933年的诺贝尔奖。你想知道安德森的正电子来自哪里吗？安德森发现的正电子起源于大气中的亚原子粒子簇射，这是地球大气中非常高能量的宇宙射线(主要是质子)与原子相互作用的结果。

正电子的预言和随后的发现的故事很有启发性，它说明了物理学中的重要发现往往是如何被发现的。安德森使用的装置叫做云室，是当时核物理实验室使用的标准仪器。当粒子穿过云室时，会留下气泡的痕迹。施加一个已知的磁场会根据粒子的电荷使其弯曲。

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