※ 引述《jackliao1990 (j)》之铭言：
: https://tinyurl.com/46zca7hv
: 反物质除了内部相加性量子数（如电荷、重子数、奇异数等）相反之外,其他属性都与正物
: 质相似。标准理论认为:宇宙大爆炸之初,正反物质的数量应该相等。然而现今宇宙中的正
: 物质却远多于反物质,因此科学家想知道反物质为何消失。
: 为了解答该谜题,科学家想看看正反物质对宇宙基本作用力的反应是否有差异-因为该差异
: 跟反物质的消失有关。
: 科学家在CERN的反物质工厂进行了18个月的重力实验,结果显示:物质和反物质粒子对重力
: 的反应97%相同，实验比以往精确4倍。
: 反物质一碰到正物质就会与之相互湮灭,因此CERN过去几年一直在改良反物质的储存技术
: 。
: 他们将反质子和带负电的氢离子放入潘宁离子阱。粒子一旦进入装置中，就会遵循具有周
: 期性的轨迹。透过测量粒子的绕圈圈频率，科学家算出它们的电荷-质量比。物质和反物
: 质粒子的荷质比理论上应该是相同的，任何不同都将归因于它们跟重力的相互作用的差异
: 。
: 虽然结果显示反物质会因为重力影响而向下坠落而不是向上窜，科学家仍将继续寻找正反
: 物质的差异，因为这有助解答反物质消失之谜。
反物质(Antimatter)是啥？1928年，英国理论物理学家狄拉克（Paul Dirac）将
量子力学中的薛丁格波动方程（Schrodinger's wave equation）作了些许修正，
把爱因斯坦的狭义相对论也涵盖在内。当他以这个新方程式来求解自由电子时，发现
那个赫赫有名的质量-能量互换公式：E=MC^2并非完全正确。实际上有正、负两种
能量状态，也就是 E = ±MC^2。(正负号来自于对某个数值开根号的结果)
负能量意味着负质量，这让科学家无法接受。为此，狄拉克提出“洞理论”(Hole
theory）或称为“空穴理论(想要研究这个理论的人推请自行google)来解释这个结果。
这个“洞”象征著真空状态失去了一个具有负能量、负质量与负电荷的电子。
也就是说，它的行为与电子一模一样，除了是带相反的电荷，所以又叫做“反电子”
(又称阳电子、反电子、正子)。
狄拉克预测了反电子的存在，而且认为在真空状态下，可以产生“反电子-电子对”，
彼此也可以相互“湮没（Annihilation）”。
1932年，美国物理学家安德生（Carl Anderson）发现了反电子的存在。这是第一颗
发现的反粒子。在这之后，科学家发现每一个粒子都有一个反粒子的存在。反质子
是在1955年在加速器中被制造出来，它带的电荷为负，其余的性质跟质子一样。
理论上，既然反电子、反质子都弄的出来，反原子也不是不可能(换句话说，反物质
是存在的)，甚至是反人、反核、反骨、反同、反清复明都有可能！
ps.目前已经可以作出的反元素是反氢(Anti-Hydrogen)！
这些反物质，其实已经被写入电影中。电影达文西密码之前传：《天使与魔鬼》中，
有个激进组织试图用反物质炸弹摧毁梵蒂冈；他们知道物质与反物质接触时会引发
超级巨大的爆炸(物质与反物质接触会产生102万电子伏特的γ射线！先前文章提过，
1颗反物质炸弹所释放的能量相当于 4,282,849,987,940个 营养午餐(700大卡)，
威力不是安佐哥的火燄发射器可以比拟。另外一个例子就是《阿凡达》。为了前往半
人马座alpha星，人类建造了长达1英里、使用混合反物质发动机的太空船。
这篇文章开头提过，“标准理论认为:宇宙大爆炸之初，正反物质的数量应该相等。
然而现今宇宙中的正物质却远多于反物质，因此科学家想知道反物质为何消失。”
在1950年代，当时的一位苏联科学家沙卡里巴(Andrei Sakaharov)，sorry，沙卡洛夫
认为在大爆炸发生时，由于“CP不守恒”(charge-parity violation)所导致的不对称，
因而产生正反物质的数量上的差异。也就是说，在大爆炸之后，只有少许的物质残留
下来并形成了今日我们所看到的宇宙。
一直到 1964 年，美国物理学家克罗宁(James Cronin)与瓦尔‧菲奇(Val Fitch)，
首次在实验中发现次原子粒子( K介子)出现 CP violation现象，科学家才开始相信
反物质的消失可能与 CP violation有关。
Merry 阿弥陀佛！天佑宇宙！其实这是一件好事，不然，如果物质与反物质的数量
一样的话，那他们就会完全抵消，最终构成我们身上的原子便不复存在。
先前说过，反粒子所带的电荷与物质是相反的，但是，未携带电荷的粒子(像是光子
或是重粒子)的反物质就是自己。也就是说，重力与反重力都是指同一件事，所以
处在重力的环境之下，反物质仍会往下落，而不是往上飘。至于，为何正反物质对
宇宙基本作用力的反应差异跟反物质的消失有关，就请五楼解释。
再来说到保存。
由于反物质一旦接触物质会发生爆炸，所以它不能放在一般容器，好比你随手拿
个马克杯说要装反物质，这无异是个自杀之举！要怎么保存呢？
方法之一就是将反物质‘离子化’，再置入磁瓶中保存！
美国科学家史密斯(Gerald Smith)，他研发了一种叫潘宁阱(Penning Trap)的东西，
重量约100公斤，其中大部份是液态氦与液态氮（低温下，反质子的波长是内壁原子
的数倍，因此不会撞上内壁而自我毁灭），可以将一兆个反质子储存在磁场中，理论
上，这种储存方式只有五天的保存期限。CERN的反质子储存方式用的就是这种方法。
十年前的反物质的年产量约，10^-9~ 10^-8克(十亿分之一克～一亿分之一克。)预计
每年的产量约是三倍左右成长。至于生产成本，如果要生产一公克的反物质预计得花
费数十万~千万兆美元，而且工厂要连续运作一亿年！比血汗工厂还要血汗啊！
(这还不计算保存反物质的成本。)
更讽刺的是，若将世界上所有的实验室产出的反物质全部加起来，再用物质破坏，
产生的能量只够让一颗灯泡亮个几分钟。
注:
七十年前，1942/12/02，铀反应堆产生的动力也是只能点亮一颗小灯泡，但在3年之后，
这玩意却让日本的长崎与广岛付出了惨重的代价。
既然制造反物质那么困难(目前是从对撞机产生)，产量也比日本制压缩机还稀少，
那么我们是否可以去宇宙中找反物质呢？先前提过，物质与反物质接触会产生102万
电子伏特的γ射线，只要侦测这个数值，搜寻宇宙中的γ射线，就有机会找到自然
存在的反物质。可惜的是，目前仍是一无所获。
为什么宇宙几乎都是物质，而找不到反物质呢？
对于这个问题，如果科学家们去台湾的街道上随便捉个人问，他会得到这个答案：
“是有多难找？我敢说那绝对比解决酒驾问题还简单！”
以上。
参考书籍:
1.电影中的不可能物理学
2.wiki
3.穿越超时空