反物质和我们已知宇宙的中所有物质的电子、质子相比较,电量相等但电性相反。当反物质和正物质相遇后会怎样?他们会毁灭对方,两个粒子会消失,他们的质量会完全转化,成为某种高能的作用力携带粒子,比如光子或胶子。我们把这一个过程叫做“湮灭”。
什么是反物质?
反物质是什么?
一切反粒子及其集合的总称。反粒子是相对于“正”
粒子而言的。按照量子场论,反粒子和它所对应的正粒
子都是同一场的激发,它们之间以确定的方式相联系。
粒子和与它对应的反粒子有某些物理量完全相同(如质
量、自旋等),有些物理量大小相等但符号相反(如电
荷、磁矩、奇异数等)。对于某些粒子来说,用于区分
正反粒子的所有物理量为零,这些粒子的反粒子就是它
们自身,这种粒子被称为真中性粒子。例如,正电子是
电子的反粒子(正电子带正电,电子带负电),反质子
是质子的反粒子(质子带正电,反质子带负电),光子
则是一种真中性粒子。正粒子和与它对应的反粒子相碰
可以转变成光子或介子,这个过程称为正反粒子对湮没,
其反过程也存在。例如,正、负电子可以湮没成光子,光
子在一定条件下也可变成正、负电子对。
20世纪60年代以来,关于强子结构的夸克模型获得
重要进展。按照夸克模型,强子由夸克和反夸克组成,例
如重子由3个夸克组成,介子由正、反夸克组成。另一
方面,现代宇宙学中有一种假说,运用反物质和正物质
对称的观点研究宇宙的起源和结构,推测可能存在大量
反粒子集中的反物质区域,认为反物质和由正粒子组成
的物质体系相碰,也会发生湮没,并认为这种湮没及其
反过程在宇宙的演化中起着重要作用。
反物质的发现和有关物质的物理学说的发展,说明
了物质形态的多样性和统一性。但自然科学中所说的反
物质是关于物质形态和结构的概念,不是同哲学的物质
范畴相对立的概念。