電子和反電子質量相同，但電荷相反。質子和反質子也是如此。那麽中子和反中子的性質有什麽區別呢？事實上，粒子實驗已經證實，粒子和反粒子不僅具有相反的電荷，而且所有其他性質都可以逆轉。這裏我們討論壹下重子數的概念。
質子和中子統稱為核子。從對核現象的研究中發現，質子可以轉化為中子，中子也可以轉化為質子，但轉化前後系統中的核子總數不變。20世紀50年代以來的粒子實驗表明，比核子重的粒子有很多種，與核子屬於同壹範疇，所以這些粒子被重新命名為重子，核子只是最輕的代表。總的規律是，當粒子通過相互作用轉化時，系統中的重子數不會改變。
因為重子數守恒，兩個質子碰撞時不會產生包含三個重子的系統，那麽反核子應該如何產生？實驗表明，在碰撞中，反核子總是與核子成對產生。例如
P+P→N+N+N '+壹些π介子
其中n代表質子或中子，n’代表反質子或反質子。反核子壹旦產生，往往與附近的核子碰撞，成對湮滅。例如
N+N’→壹些π介子
按照這種說法，宇宙中的某個地方壹定存在壹個反物質世界。如果反物質世界真的存在，那麽它只有不與物質相遇才能存在。能
物質和反物質怎麽可能不結合？宇宙中反物質在哪裏？這仍然是壹個有待解決的謎
對於比核子重的重子，情況完全壹樣。反重子總是與重子成對產生和湮滅。這些經歷讓人們意識到，重子數守恒定律需要重新認識。
現在人們把重子數b看成是壹種描述粒子性質的電荷。正負重子不僅電荷相反，重子數B也相反，設任意重子重子數B=+1，則任意反重子B=-1。介子、輕子、規範子等非重子沒有重子，也就是B=0。重子數守恒定律可以表述為:沒有粒子反應會改變系統的總重子數b。這個表達式不僅反映了不涉及反粒子時的重子數不變，而且概括了反粒子和粒子的對產生和湮滅。現在我們很容易理解中子和反中子的區別。它們具有相反的重子數B，因此反中子可以與核子碰撞並導致湮滅，而中子則不能。
此外，人們同樣發現了輕子數守恒。中微子雖然不帶電，也沒有重子數，但是和反中微子有相反的輕子數。根據輕子數守恒，中微子和反中微子的物理行為也有很大不同。實驗還表明，介子和規範粒子的數量是不守恒的。這樣我們就可以看到，電荷只是粒子的壹個性質，還有重子數、輕子數等物理量描述的其他性質。正負粒子的這些性質也是相反的。
1928年，年輕的英國物理學家狄拉克在理論上首次證明了正電子的存在。這種正電子具有與電子相同的性質，只是它的電性與電子相反。1932年，美國物理學家安德森在實驗室發現了狄拉克預言的正電子。1955年，美國物理學家西格裏等人用人工方法獲得了反質子。此後，人們逐漸認識到，不僅質子和電子，所有微觀粒子都有自己的反粒子。
這壹系列的科學成就讓人們更加接近反物質世界。然而，問題並沒有那麽簡單。首先，在地球上很難找到反物質。因為粒子遇到反粒子，就像冰遇到火球壹樣，要麽壹起消失，要麽變成其他粒子。所以在地球上，反物質壹旦遇到其他物質就會被吞並。其次，制造反物質非常困難，成本也很高，需要SSC或者LHC這樣的高科技儀器，而且即使制造出了反物質，也很難保存，因為地球上的壹切都是由物質構成的。
我們周圍的宏觀物質主要是由重子數為正的質子和中子組成的。因此，這樣的物質被稱為正物質，由它們的反粒子組成的物質相應地被稱為反物質。從粒子物理的角度來看，正粒子和反粒子的性質幾乎是完全對稱的，那麽為什麽自然界中有大量的正物質，卻幾乎沒有反物質呢？這正是我們現在要討論的問題。
從根本上說，反物質是物質的倒置形式。愛因斯坦曾根據相對論預言反物質的存在:“對於壹種質量為m，電荷為e的物質，必然存在壹種質量為m，電荷為-e的物質(即反物質)”。
美國國家航空航天局設想的正電子宇宙飛船(正在開發中)中有反物質宇宙嗎？從哲學的角度來看，這個問題很容易回答。中國古代的太極圖似乎暗示了它的存在，壹些天文學家也認為有可能，但現代天文學還沒有拿出令人信服的證據。否定反物質的人很多。美國宇宙學家施拉姆說:“大多數理論家的直覺認為不存在反物質。這意味著如果妳找到了，那就是壹個偉大的發現，證明這些理論家是錯的。但最有可能的是，意味著妳找不到。”
目前，已有16個國家的科學家參與了丁肇中進行的這項研究，投資高達100億美元。很多科學家說，只要能發現宇宙中反物質的存在，那將是當之無愧的諾貝爾獎。探測器將於2005年發射，並永遠留在太空中。東南大學還將建立數據接收分析中心和培訓中心作為配套項目。丁肇中認為，如果反物質確實存在，當正物質與反物質碰撞時，它可以產生巨大的能量。他現在主持的“尋找宇宙中的暗物質和反物質”的研究已經進行了很多年，目前已經取得了壹些重要的成果。“不過，從這個領域的發展歷史來看，人們應該做好心理準備。也許我們會發現意想不到的東西，與我們原本想研究的東西無關。”丁肇中謹慎地說道。
從拉普拉斯的偉大預言說起
天體有巨大的引力，在巨大引力的作用下，會發生各種反應，會發出光和熱。物極必反，拉普拉斯(P？s？拉普拉斯)曾大膽預言宇宙中最大的天體可能是看不見的。當引力隨質量增大時，天體就會變成壹個什麽都沒有的區域，既不加熱也不發光。現在我們稱之為“黑洞”。所以宇宙大多是由看不見的暗物質或者反物質組成的。我們肉眼和天文儀器所能“看到”的只是恒星或星系形式的宇宙結構，它們只占宇宙的65，438+00%，90%的物質以暗物質或其他結構的形式存在。顯然，對於可見物質來說，大引力的存在，預示著暗物質或反物質的存在。但是我們用光探測不到它們，用紅外線、紫外線、x光也找不到它們的足跡。
同樣，對應於現有的星系結構體系，是否存在與之相反的反宇宙結構體系？其實早在1898年，就有英國物理學家提出，和物質的存在壹樣，存在反物質的鏡像。受限於當時的科學水平和實驗條件，這種反物質的概念沒有事實依據，所以宇宙深處存在由反物質組成的宇宙星雲只能是壹種純粹的假設。
1997年，科學家宣布發現“反物質銀噴泉”，極大地震動了整個物理學界，讓科學家尋找反物質的熱情驟然高漲。
1998年6月3日，丁肇中教授發起了具有全球意義的尋找宇宙反物質事件，使得這壹領域壹度成為全球科學家關註的焦點。