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“反物质”世界存在吗？
2001-02-28 08:37:29

世界上的事物都是充满矛盾的。有上必有下，有左必有右，有阳必有阴，有正必有反。那么，既然世界上有着无穷的物质，也存在反物质吗？这是物理学中的一个令人惊奇而有趣的问题。
1930年，英国物理学家狄拉克，明确提出电子有两种，两种电子的质量相同，但所带电荷不同，除了带负电荷外，有的电子带正电荷。这两种电子恰好相反，即一正一反。带负电荷的电子叫正电子，而带正电荷的电子叫反电子。当时狄拉克提出正反电子的理论之后，人们半信半疑：这反电子在哪里呢？
为了证明狄拉克的理论，物理学家们在实验室内通过实验寻找反电子存在的证据。 1932年，美国物理学家安德逊果然发现了反电子。
安德逊是一位专门研究从外层空闪射来的宇宙射线的专家，他使来自宇宙空间的微小粒子在他设计的云雾空中留下径迹。有一次他突然发现有些微小粒子留下的任迹与电子相反，一个向左弯，另一个却向右弯，正好一正一反。据此，安德逊认为这是狄拉克提出的正反电子理论的证据。也就是说，安德逊发现了反电子。安德逊因此获得了1933年的诺贝尔物理学奖。
发现了反电子，在物理学界是一次巨大的震惊。它为研究反物质起了促进作用。既然有反电子存在，人们也就对以理解反物质的存在。过了12年之后，反质子又发现了。质子与反质子的质量完全相同，只是质子带的是正电，反质子带的是负电。不久之后科学家又发现了反中子。中子与反中子都不带电，科学家还是能区分它们，因为中子与反中子的自旋方向正好相反，一个是左旋，另一个是右旋。
物理学家后来又陆续发现了多种反粒子。既然物质是由电子、质子、中子组成的，那么把反电子、反质子、反中子配成套，就应该组成反物质了。物理学家根据物质组成的理论，进行反物质的设计，并付诸实现，终于得到了结构比较简单的物质棗反氘。这是一个成功的实验，因为反氘是氢的同位素。物理学家得到了反氦的同位素棗反氦核，说明宇宙中确实存在着反物质。
人们提出这样的问题：既然存在反物质，那么反太阳、反地球、反宇宙……在哪里？我们应该到哪里去寻找反物质？为什么反物质不能长期存在？
原来在我们的周围世界，反物质只要一露头，就会与正物质相结合，并迅速湮没。因此，在我们这个物质世界里，是很难找到反物质的。狄拉克说过，在宇宙空间，有的星球可能是反物质构成的。相信秋拉克这一大胆预言的大有人在，而不相信秋拉克的预言的人也不是少数，他们坚持，只有找到了反物质组成的星球则能相信秋拉克的预言是正确的。
但是，就我们今天的观察手段，还无法把反物质与物质区分开来。例如来自太空的星光，不论是正反物质，光谱是完全相同的。因此，在宇宙深处是否存在反物质星系，就成了一个无法猜透的谜。
关于反物质问题，仍然需要不断地进行深入的研究。在21世纪，人们相信会有重大进展。
（毕东海）

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