第1个回答 2022-08-16
1998年6月，人类向太空发射了一个叫做“阿尔法磁谱仪”的科学探测仪器，试图找到宇宙中的反物质粒子，以证实反物质世界的存在。科学界迄今为止还没有宣布这次探测的结果。因此，宇宙中有没有反物质，目前仍是一个谜。
那么，什么是反物质呢？我们都知道，目前人类观测到的世界是由物质构成的，而物质又是由原子构成的。原子的中心是原子核，原子核是由质子和中子组成的，另外还有电子在围绕原子核高速旋转。原子核里的质子带正电荷，电子带负电荷，它们携带的电量相等。从它们的质量比较上看，质子是电子的1840倍，形成了强烈的不对称性。因此，本世纪初有一些科学家就提出疑问，两者相差这么悬殊，会不会存在另外一种粒子，这种粒子与基本粒子电量相等而电荷相反？如：一个同质子质量相等的粒子，带的是负电荷，另一个同电子质量相等的电子，带的是正电荷。这就是反物质概念的最初观点。
1928年，英国物理学家狄拉克从理论上提出了带正电荷电子存在的可能性。这种粒子，除电荷与电子相反外，其他都一样。1932年，美国物理学家安德逊经过实验，把狄拉克的预言变成了现实。他把一个伽玛光子分解成了一对粒子，其中一个就是电子，而另一个同电子质量相同的粒子，带的就是正电荷。1955年，美国物理学家西格雷等人在高能质子同步加速器中，用人工方法获得了反质子，即质量同质子相等，却带负电荷的质子。1978年8月，欧洲一些物理学家又成功地分离并储存了300个反质子达85个小时。1979年，美国新墨西哥州立大学的科学家把一个有60层楼高的巨大氢气球放到离地面35千米的高空，气球飞行了8个小时，他们宣布捕获了28个反质子。从此，人们开始相信，每种粒子都有相应的反粒子。目前，科学家利用高能加速器已制造出了反氘核和反氦核。
既然有反粒子的存在，那么原子是否有相对应的反原子呢？人们很自然地联想开去：一个质子和一个带负电荷的电子结合，便形成了氢原子。那么，一个反质子和一个带正电的电子结合，不就形成了一个反氢原子吗？以此类推，岂不会形成反氢分子、反元素、反分子吗？由此便构成了一个反物质世界。有人进一步提出假说：宇宙是由等量的物质和反物质构成的。从理论上讲，宇宙中应该存在着一个反物质世界。可事实上真要验证反物质世界的存在非常困难。因为，科学家们经过研究发现，粒子和反粒子一旦相遇，它们就会发生湮灭现象，迅速同归于尽，同时转化成高能量的伽玛光子辐射。然而奇怪的是，人们从来没有在宇宙空间中发现这种光子辐射。在我们的地球上是很难找到反物质的，因为它一旦遇无处不在的普通物质，就会湮灭殆尽。那么，宇宙中到底有没有反物质？按照对称宇宙学的观点，反物质世界是存在的。这一学派认为，我们所看到的全部河外星系（包括银河系在内），不过是个庞大而又稀薄的气体云，由等离子体构成。等离子体既包含粒子，也包含反粒子。当气体云在万有引力作用下开始收缩时，粒子和反粒子接触的机会就多了起来，由此不断产生湮灭效应，同时放射出巨大能量，收缩的气体云又开始膨胀。这就是说，等离子气体云的膨胀，是由正、反粒子的湮灭引起的。
按照这种说法推论，在宇宙的某个部位，一定存在着反物质世界。如果真有反物质世界，那么，它只有不与物质会合才能存在。可物质和反物质怎样才能不会合呢？怎样才能判断出宇宙中哪些天体是物质，哪些又是反物质呢？为什么我们所知道的世界中反物质会这么少？这些都是留待人们去解开的谜团。