反物质
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反物质(英语:Antimatter)在粒子物理学中是反粒子概念的延伸,反物质是由反粒子构成的,如同普通物质是由普通粒子所构成的。例如一颗反质子和一颗反电子(正电子)能形成一个反氢原子,如同电子和质子形成一般物质的氢原子。此外,物质与反物质的结合,会如同粒子与反粒子结合一般,导致两者湮灭,且因而释放出高能光子(伽马射线)或是其他能量较低的正反粒子对。正反物质湮灭所造成的粒子,赋予的动能等同于原始正反物质对的动能,加上原物质静止质量与生成粒子静质量的差,后者通常占大部分。(爱因斯坦相对论指出,质量与能量是等价的。)
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反物质无法在自然界找到,仅有稍纵即逝的少量存在(例如因放射衰变或宇宙射线等现象)。这是由于反物质若非存在于像物理实验室的人工环境下,则无可避免地随即与自然界的物质发生碰触并湮灭。反粒子和一些稳定的反物质(例如反氢)可以以人工制造出极少量,但却基本不足以达到可对这些物质验证其理论性的程度(但大量的正电子可由正子断层照影等仪表产生)。
在科学或科幻方面,焦点环绕在为何所见的宇宙几乎充满了物质、是否有其他地方则是几乎充满了反物质以及是否能够驾驭反物质,在现今可见的宇宙范围中明显的正反物质不对称性成了物理的最大难题之一。许多可能的物理过程都是在探究重子时所发现。