反物质的发现史
反物质是一种假想的物质形式
反物质是一种假想的物质形式，在粒子物理学里，反物质是反粒子概念的延伸，反物质是由反粒子构成的。
物质与反物质的结合，会如同粒子与反粒子结合一般，导致两者湮灭并释放出高能光子或伽玛射线。
1932年由美国物理学家卡尔·安德森在实验中证实了正电子的存在。
随后又发现了负质子和自旋方向相反的反中子。
2010年11月17日，欧洲研究人员在科学史上首次成功“抓住”微量反物质。
2011年5月初，中国科学技术大学与美国科学家合作发现迄今最重反物质粒子——反氦4。
2011年6月5日欧洲核子研究中心的科研人员宣布已成功抓取反氢原子超过16分钟。
在多数理论家看来，宇宙中正反物质的大尺度分离是不可能发生的。
因此，三千万光年的范围内没有反物质天体，已说明宇宙中大块的反物质是不存在的。
但是理论家也相信，极早期宇宙中正反物质应当等量。
这样，需要做的事是寻找物理机理，来说明宇宙如何才能从正反物质等量的状态过渡到正物质为主的状态。
这里，理论家也遇到了非常尖锐的困难。
按照大爆炸理论，甚早期宇宙介质的温度非常高。
粒子间的热碰撞会成对地产生任何基本粒子。
当粒子的成对湮灭与成对产生达到统计平衡，宇宙介质就是一切基本粒子构成的混合气体，且任一种稳定或不稳定的粒子都有接近相等的数密度。
至于重子和反重子的数目是否严格相等，这不是由物理规律决定，而是由初条件决定的。
在理论家看来，在最初的宇宙中正反粒子应当等量才自然。
但是易于看出，若这想法是对的，重子的守恒性立即会给出与事实明显不符的推论。
当宇宙的膨胀使气体温度降至10 ^13 K以下，由于粒子的热动能已不够，热碰撞成对产生重子已不可能。
于是湮灭过程将使正反重子的数目同时迅速下降。
最终，宇宙中将既没有重子，也没有反重子。
这显然不是真实宇宙的情景。
事实上，今天宇宙中光子的数目最多．重子的数目是它的十万万分之一左右，反重子的数目很可能还要低许多量级。
如果重子数B的守恒性是严格的物理规律，要宇宙从正反重子等量的状态演化成今天这样的状态是不可能的。
粒子物理学中的反物质研究毕业论文
粒子物理学中的反物质研究毕业论文在粒子物理学领域，研究反物质一直是一个备受关注的课题。
本文将对该领域的研究进展进行探讨和分析，并对反物质在未来的应用前景进行展望。
一、引言粒子物理学是研究物质的基本组成以及其相互作用的学科。
它涉及到了我们对宇宙起源和结构的理解。
而反物质则是作为物质存在的镜像存在，具有与普通物质相同但电荷相反的性质。
二、反物质的历史和发现反物质最早由英国物理学家保罗·狄拉克在1928年的理论预测中提出。
他认为每种粒子都有一个对应的反粒子。
而第一个反粒子——反电子（即正电子）则由卡尔·安德森在1932年的实验中被发现。
三、反物质的性质和特点反物质与普通物质在质量、自旋等方面具有相同的性质。
然而，它们在电荷、荷质比等方面存在着显著的差异。
在反物质中，粒子和反粒子之间的相互作用与普通物质中粒子之间的相互作用类似，但是电荷的相反性会导致反物质在与普通物质相接触时发生反应。
四、反物质的产生和探测方法反物质的产生可以通过粒子对撞实验或核反应来实现。
在这些实验中，高能量的粒子与物质相互作用，从而产生反物质。
在实验室中，可以利用探测器等设备对反物质进行探测和鉴别。
五、反物质在宇宙中的存在宇宙中存在大量的反物质，但与普通物质相比，其数量极为稀少。
科学家们一直在研究宇宙中反物质的分布和起源。
他们通过观测宇宙射线或太阳风等现象来寻找宇宙中的反物质。
六、反物质的应用前景反物质在能源、医学、储存等领域具有广阔的应用前景。
例如，反物质与普通物质的湮灭反应可以释放出巨大的能量，因此可以用来作为未来的能源供应方式。
此外，反物质在医学上的应用也有很大的潜力，比如用于放射治疗。
七、当前研究中的挑战和困难尽管反物质具有广阔的应用前景，但是目前研究中仍然面临许多挑战和困难。
其中之一是反物质的产生和储存，由于反物质的稳定性较差，如何有效地产生和储存反物质仍然是一个难点。
此外，由于反物质与普通物质的湮灭反应会释放出高能射线，如何安全地处理这些辐射也是一个重要问题。
反物质：世界的终极镜像
四、破缺的镜像
1. θ—г疑难
介子 衰变 正介子 中性介子（偶宇称）
介子 衰变 2正介子 中性介子（奇宇称）
（θ介子和г介子具有相同的质量和寿命，
属于同种介子。）
李政道、杨振宁：弱相互作用下宇称不守恒。（获得1957年诺贝尔物理学家）
四、破缺的镜像
2.吴健雄的钴-60实验 实验结果：
这两套装置得到的末态电子分布图案都并不
是互为镜像的。
宇称守恒条件：
必须左右对称，左右手螺旋两种机会相等。 实验结论：宇称不守恒。
四、破缺的镜像
物质世界的破缺 我们生活在一个物质的世界里，那么反物质的世界在哪里？
观点一：
原本宇宙的物质数量比反物质的数量多一点，物质与反物质相撞湮灭后只 剩下物质，如此我们便没有看到反物质。 观点二： 反物质世界始终存在，只是离我们的物质世界太远而没有办法看到。
1997年，美国天文学家发现在银河系上方有一个高达 2940光年的“反物质喷 泉”。
1998年，丁肇中发起的寻找宇宙反物质事件，使得这一领域一度成为全球科学
家最为关注的焦点。
三、反粒子的寻找与制造
2001年，沈文庆院士牵头组织中国其他四家单位正式加入RHIC- STAR ，并开 始了基于多气隙电阻板室技术飞行时间探测器（TOF）的研制。 2009年，STAR-中国组完成飞行时间探测器模块，并安装在STAR探测器上。 2010年，上海应用物理所等STAR合作单位发现首个反物质超核——反超氚核。 2011年，RHIC-STAR国际合作组探测到氦核的反物质粒子——反氦4核。
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C N e
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三、反粒子的寻找与制造
反粒子又该如何获得，它们之间又是怎样转化的呢？
人类首次捕捉反物质 微量破坏力超过氢弹
人类首次捕捉反物质微量破坏力超过氢弹(组图)一丁点就能摧毁一个星球超级威力不到500克的破坏力超世界上最大氢弹超级动力仅需要几十毫克就能把人类送上火星超级能量一小“滴”便可维持纽约全天全城能量看电影，学反物质《星际迷航》在《星际迷航》系列电视和电影中，反物质反应堆驱动“企业”号进行太空之旅。
虽然这次实验不可能令科学家研制出曲速引擎飞行器（WarpEngine）、反物质驱动装置，或是找到比《星际迷航》光速旅行更快的旅行方式，但却有可能揭开宇宙起源之谜。
《天使与魔鬼》《达芬奇密码》姊妹篇《天使与魔鬼》电影中，藏匿在罗马的反物质炸弹成为电影的主线。
不过，制造和保存微量反物质是一件非常困难和耗资巨大的事情，用于制造超级武器的前景更是距离现实非常遥远。
在美国科幻片《星际迷航》里，宇航员把反物质用作星际飞船燃料。
而在美国作家丹·布朗畅销小说《达·芬奇密码》的姊妹篇《天使与魔鬼》中，0.25克反物质炸弹就足以将梵蒂冈从地球上抹去。
反物质，正常物质的反状态，极不稳定而几乎不存在于自然界。
研究人员8年前在实验室里制成反物质，但这些反物质一接触容器壁便瞬息湮灭。
抓不住，便无从加以深入研究。
英国《自然》杂志网站17日发布报告，欧洲研究人员在科学史上首次成功“抓住”微量反物质。
绝对零度“抓住”反物质研究人员2002年在真空环境里造出反氢原子，但造出后不到片刻便已湮灭。
如今，欧洲核子研究中心研究员首次成功“抓住”这种反物质。
鉴于反物质接触容器壁后便即消失，研究人员利用特殊磁场对反物质加以捕获。
丹麦奥胡斯大学教授杰夫·杭斯特告诉BBC记者，反氢原子具有“少许磁性”，“你可以把它们想象成罗盘指针，能够利用磁场探知它们的存在。
我们制成一只强有力的"磁瓶"，在里面造出反物质”。
另外，反氢原子运动速度不能太快，否则便难以捕获。
杭斯特所在研究团队花费5年时间，设法让反氢原子温度降至0.5开氏度，相当于零下272.65摄氏度、即接近绝对零度，使反氢原子处于低能量状态。
赵忠尧事件心得
赵忠尧事件心得
在赵忠尧事件中让我深刻感受到在中国物理学史上，他是一座丰碑！在世界物理学史上，他也是一颗明星！
他就是赵忠尧，他是世界最顶尖的科学家之一，是中国原子能之父、是世界上第一个发现反物质的物理学家！因为诺奖评委会的失误，他曾与诺贝尔奖失之交臂！也许有细心的人会发现，赵忠尧的名字并没有出现在“两弹一星”的功勋名单当中。
按理说他的成就，已足以进入这份功勋名单。
既然如此，这又是为什么呢？如果非要找原因，那也只能说这是时代的原因。
尽管没有这些名誉，没有这些头衔，但是赵忠尧却在很多科学家中有着崇高的地位。
虽然两弹一星上没有他的名字，中国第一颗原子弹爆炸、中国第一枚氢弹爆炸、有一半的技术力量来自赵忠尧和他的学生们！。
雷暴闪电中发现反物质
生这 种 现象 科 学家 们 曾试 图通 过 模 型来 分 析 和模 拟 磁 场 为 什 么 会 发 生
翻 转 以及 如何 翻 转 ．但 是 到 目前 为
止 ． 马第 高 能 太 阳光谱 成 像 探 测 器 拉 共 探 测 到 大 约 ８ ０次 地 球 伽 玛 射 线 ０
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电 子 的 发 现 正 是 反 物质 存 在 的 重 要
红 柿 和黄 瓜 ． 果 使 它 们 的成 熟 结
育 的旺 盛 期 ． 期 给农 作 物 喷 洒 定
定 量 的二 氧 化 碳 ． 果 使 大 豆 的 结
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在 最 近 的两 次 雷 暴 天气 中 ． 米 费 望 远 镜 探 测 到 一 种 带 有 特 别 能 量 的 伽玛射线 ． 而这 种 能 量 只 能 由 过量 正 电子 在 能量 衰 减 过程 中产 生 。 量 正 过
初 ． 国宇航 局 康 普 顿 伽 玛射 线 天 文 美
台首 次发 现 伽玛 射 线 闪 电 到 目前 为
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量 在 农 作 物 体 内 引 起 了 一 系 列
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反物质的发现史
反物质的发现史作为物理学的一种概念和一种思想，反物质早在1898年就曾被英国科学家舒斯特（1851～1934）大胆地作过预言，他认为既然物质是由带正、负两类电荷组成的，那么物质也应该有正反两种．他甚至预言，在宇宙空间可能存在着反物质组成的恒星和星云．然而舒斯特的预言没有科学论证，仅是一种臆测．后来狄拉克对反物质的预言作出了严格的理论论证．1928年元月，狄拉克用四行四列矩阵代替泡利的二行二列的δ矩阵后，成功地把非相对论性的薛定谔方程推广于相对论情况，得到了著名的狄拉克方程．这一方程立即带来了四项伟大的成就：①电子的自旋是狄拉克方程的自然推论，而不像薛定谔方程需要人为的加上去；②电子的磁矩值可以直接从方程得到；③应用到氢原子时方程能够自动得到氢光谱精细结构的索末菲公式；④可以计算出光和相对论性电子的相互作用．这四项成就表明，狄拉克方程将量子力学中原来各自独立的主要实验事实，统一到一个具有相对论性不变的框架里．但是，在取得这些巨大成就的同时，也出现了一个严重的困难，这就是负能态之谜．由狄拉克方程可以得出，电子应当有四个内部状态，于是其能级应该是非相对论性解的四倍．薛定谔方程引入自旋后，能级值变成二倍，但这是人为引入的，显得十分不自然．狄拉克方程改变了这种不自然的状况，自旋是方程的一个自然推论．但是，还有两个状态意味着什么呢?经过苦苦思索后，狄拉克认为这种状态数加倍的原因是因为存在负能量．负能量概念的产生，在物理学思想史上是一件非常有趣而又令人深思的事件．根据相对论中能量与动量之间的联系式Ｅ２＝ｃ２ｐ２＋ｍ２ｃ２，可以得到 Ｅ＝±．在经典物理学中，负值肯定会被认为是增根而舍去．最开始，狄拉克也认为Ｅ的负值应该排除，但是，后来他有新的看法，他认为在量子力学中不能将负值作为增根删去，相应于负的能量值的解应当具有物理意义．这样，每一个自旋方向都有Ｅ的两种解，粒子总共就有2×2＝4个内部状态．可是，说电子具有负能状态，这不仅过分离奇而且会引出很多佯谬．首先，由于负能级没有下限存在，原子结构的稳定性成了问题．因为根据量子力学原理，力学量可以从一个值不经中间值而跳到另一值，这样，一个处于正能态的粒子就可以无限制地向更低能级跳跃，好像在无底的深渊里不断往下落，原子就不可能稳定．这显然与事实不相符．其次，有了负能态的电子，其行为将无法解释．对一般电子，当它与其他粒子相碰损失能量后，它可以跃迁到负能级并不断加速，直到它的速度等于光速，这与相对论又发生了冲突．这些佯谬引起了严重困难，到1929年12月，经过一年多的艰难探索，狄拉克提出了一种新的真空理论，即所谓“空穴理论”来防止电子的灾难性加速．在狄拉克提出新理论之前，真空被视为极其简单的基态，是纯粹的一无所有的虚空，具有高度的对称性，即使是非相对论量子力学，也是这样看待真空的．但按狄拉克的理论，真空并非纯粹的“虚无”，而是所有电子负能态的“空穴”都被电子填满，形成一种所谓“负能态的电子海洋”，与此同时，正能态的能级都是空着的．这也就是说真空是负能态填满而正能态真空的状态，是能量最低状态．为什么这种真空理论能解决电子的灾难性加速呢?由泡利不相容原理可知，每一确定的电子状态只能容纳一个电子，那么，负能态的空穴既然已被电子填满，那么正能态电子理所当然就不能再往负能区域跃迁，这就保住了原子的稳定性．在负能态的海洋中，如果有一个电子受到激发而跃迁到正能级，这一过程可以看成是正能态电子从正能级跃迁到负能级的反过程，因而负能级电子从“真空”跃迁到正能级后在负能级留下的空穴，就相当于一个具有正能量的电子，这个空穴就是反物质概念的原型．虽然狄拉克用纯数学的方法对电子自旋和磁矩的解释非常成功，同时也用数学方法推出了新的粒子，但绝大多数著名物理学家都对狄拉克的理论持怀疑态度．1931年5月，狄拉克虽然接受了许多批评，但硬着头皮说：“如果存在一个空穴的话，它将是一种实验物理尚不知道的新粒子，它具有与电子相同的质量和相反的电荷”．狄拉克最初将这个预言中的新粒子叫“反电子”，后来安德逊称它为“正电子”．1932年8月，美国物理学家安德逊在宇宙射线中发现了正电子，9月他在《科学》杂志上公布了这一发现．这一发现具有极其重大的意义，他证实了狄拉克的真空理论和反物质的概念，人类对物质世界的认识至此又完成了一次大的飞跃．正电子发现后，科学家们又发现了质子的反粒子——反质子，接着人们又先后发现了中子、介子、超子等其他粒子的反粒子．由此可见，研究对象进入核内层次，从而使得直观性几乎彻底丧失，数学抽象就作用越来越重要了．。
反物质的研究和应用
反物质的研究和应用反物质是物理学中的一个重要课题，它是正常物质的镜像，与正常物质结构相同，但电荷相反。
反物质具有高能、高密度、强辐射等特性，拥有广泛的应用前景。
本文将从反物质的概念、研究历程、应用现状和未来发展几个方面进行探讨。
一、反物质的概念反物质最早的概念是由英国物理学家保罗·狄拉克于1928年提出的。
他根据研究发现，不同宇称的粒子具有相同的标准模型，即它们有相同的质量、自旋与荷。
但是，它们有两种电荷状态，其中一种负电荷符号与电子相同，被称为反质子；另一种正电荷符号与质子相同，被称为反质子。
同样的，宇称相反的物质具有不同的标准模型，由此引申出了反物质的概念。
二、反物质的研究历程反物质的研究历程可以追溯到上世纪50年代初期，在那个时候，美国物理学家卡尔·安德森首次发现了正负电子对（又称为带电粒子对）。
此后，物理学家们在加速器中制造带电粒子对，加以探测和研究。
1965年，英国著名科学家朗道发表了反物质分离的理论，他认为只要利用高能粒子加速器，就可以分离出反物质。
直到1995年，欧洲核子中心（CERN）的人们首次成功地分离出反氢原子核，这是人类历史上第一个制造的反物质。
三、反物质的应用现状虽然反物质的研究历程已经持续了几十年，但是目前还没有发现反物质的实际应用。
究其原因，一方面是反物质的生产非常困难，需要大量的能源和投入；另一方面是反物质的制备和贮存技术还不够成熟。
然而，反物质对于科技和能源的研究具有巨大的潜力，它可以用于医疗、能源和航天等领域。
医疗方面：反物质可以被用作医用放射性同位素，成为成像药物和治疗癌症的一种方式。
相比正常物质，反物质的辐射能量更高，可以更好地破坏肿瘤细胞，为癌症治疗提供一种新的方法。
能源方面：反物质是一种更加高效的能源形态，它可以在反物质与物质彼此撞击时产生巨大的能量，这种能量释放是化学能量的数十亿倍。
但是，反物质的制备和储存是目前的瓶颈。
航天方面：反物质推进技术可以用于推进宇航器，提高宇航器的速度和距离，更快地到达目的地。
天才理论生活中的例子
天才理论生活中的例子超级天才——于敏我们从小就从教科书里知道，“两弹一星”元勋，邓稼先院士。
却不曾知道，于敏和邓稼先一起工作的过程中，能进入某些领域，真正负责临门一脚的，正是于敏院士。
于敏绝对称得上是，世界级的绝世天才。
可就是这样一位天才科学家，却很少被人知晓。
1944年，于敏考入北大物理系，因为酷爱数学，于敏经常一有时间就去数学系旁听。
在一次数学系组织的考试中，因为试卷极难，数学系的天才们平均分不足20分，最高的也不过60 分，但就在这时，老师批出了一份100分的试卷，一张属于旁听生于敏的试卷。
一时间，于敏在北大名声大噪，成了那些天才们眼中，真正的天才。
于敏研究生毕业的第二年，美国引爆了世界上第一颗氢弹。
当时正值朝鲜战争期间，中国受到了美国核武器的严重威胁，伟人当即下达了紧急的指示：“原子弹要有，氢弹也要有！”就这样，于敏在钱三强和彭桓武的邀请下，加入了原子能研发的工作。
在不到4年的时间里，于敏的论文，让我国的原子核研究，上升到了全新的高度，他与杨立铭教授合著的，《原子核理论讲义》，是我国第一部原子核理论专著。
1957年，诺贝尔物理学奖获得者，日本专家朝永振一郎，亲自跑到中国，点名要见于敏这位奇才，当得知于敏竟然没有任何留学经历，研究完全从零开始之时，朝永振一郎忍不住称赞道:于敏真是中国的“国产士专家1号”！1961年，苏联引爆了氢弹“沙皇炸弹”，其威力是美国在日本投放的原子弹的3000多倍，这一消息震惊了世界。
看到氢弹威力比原子弹大那么多，中国决定加紧对氢弹的研发。
1961年的冬天，钱三强再次找到于敏，希望于敏能加入氢弹的研发工作。
这让于敏十分很错愕，要知道原子弹和氢弹，可是两个完全不同的领域，于敏对原子弹的研究有十几年了，而对氢弹领域的相关知识，是完全空白的状态。
出于大局考虑，于敏最终决定接受这个难题，在对氢弹毫无知识储备的情况，于敏靠着一张白纸和计算尺，经过废寝忘食的计算，终于在1965年，完成了氢弹的理论突破。
反物质
反物质发展及现状2012042204耿旭摘要：反物质是一种假想的物质形式，在粒子物理学中反物质是反粒子的延伸，反物质是由反粒子构成的，如同普通物质是由普通粒子组成一样，它是大自然普通物质的镜像，它与反物质结合，如同普通粒子和反粒子结合一样，会发生湮灭，并且释放大量能量。
反粒子最初是由1928年英国青年物理学家狄拉克理论上证明的，而后1932年由安德森在实验室中证实了正电子的存在，随后发现了负质子和反中子，到了现在，12种基本粒子的反粒子已经全部被发现，因而由反粒子组成的反物质也越来越多的被人们所了解。
关键字：反物质；反粒子；能量；大爆炸；湮灭；反宇宙；加速器；黑洞1.反物质的发展史其实早在1898年，就有科学家提出过反物质的概念，由于当时科技水平的限制，反粒子、反物质的研究以流产而告终，进入20世纪，爱因斯坦在广义相对论上也提到过反物质的概念，他说：对于一个质量为m的物质，一定存在一个质量为m，带的电荷量为-e的物质（即反物质），1928年物理学家狄拉克注意到，在相对论方程和量子电动力学的方程中，质量都是成平方出现的，那就是说 m2=(m)(m)=(-m)(-m)[相对论： W2/C2-PR2-m2C2=0和量子力学理论： [W2/C2-PR2-m2C2] Ψ=0 ]，那么这个负质量是什么意思呢？于是反物质就被狄拉克这样轻松地从理论上推导出来了，并因此获得1932年的物理学奖金，到了20世纪60年代，许多基本粒子的反粒子都被发现了。
2.反物质与黑洞大自然万物，有雌雄，有阴阳，有正反，有对错，古代也有五行八卦阴阳对称，小时候我们学习了正数，负数，实数，虚数，还知道了白天黑夜，在我们所熟悉的环境中，似乎与很多对称，当我们照镜子的时候，镜子里面是我们的虚像，这似乎可以延伸到正反物质和粒子了，此外，科学家也想象很远的地方有和我们很像的一个世界，它是一个由反恒星、反房子、反食物等所有的反物质构成的世界。
根据大爆炸理论，爆炸形成的反物质和物质应该是对称的，而现在我们知道宇宙中的物质和反物质是不对称的，否则就会发生湮灭，也就不会有你我和这个熟知的大自然，那么与我们与轴对称的反物质哪里去了呢？现在还正在探索。
案例1：暗物质与反物质 F
案例1: 暗物质与反物质现代物理学上关于暗物质与反物质的研究和相关理论，极大地开阔了人们的眼界，改变着人们对物质的看法，丰富了辩证唯物主义物质观。
镜头一：暗物质宇宙中大约有1 000 亿个星系。
这众多的星系聚集在一起，形成了我们所看见的这个宇宙今天这种复杂的“大尺度结构”。
然而令人大惑不解的是，在这个宇宙中，我们眼睛所看到的物质数量实在太少了。
靠这样少的物质，在宇宙诞生以来的一百几十亿年间根本来不及形成这样的大尺度结构，更来不及诞生一个个的星系。
为了解决这个矛盾，科学家假设宇宙中还存在着大量我们眼睛看不见的“暗物质”。
什么是暗物质几十年前，暗物质（Dark Matter）刚被提出来时仅仅是理论的产物，但是现在，我们知道暗物质已经成为了宇宙的重要组成部分。
暗物质的总质量是普通物质的6.3 倍，在宇宙能量密度中占了1/4 ，更重要的是，暗物质主导了宇宙结构的形成。
暗物质就是科学家所说的眼睛看不见其本来面目的一种物质，简直就像“隐身人”。
然而，这种看不见的物质确实存在。
众所周知，我们之所以能够看见物体，全是靠光。
例如你看见面前的一只苹果，那是因为苹果表面反射的光进入到你的眼睛的缘故。
如果这只苹果是由不反射光的物质所组成，那么你自然就看不到它。
宇宙中还有类似“透明的苹果”这样的物质，不论什么光照射在这种物质上，都不受影响地径直穿过。
宇宙中能被观测到的物质，比如星系（Galaxy）、恒星（Star）、气体（Gas）和行星（Planet）都是由能够发光的正常物质组成的。
望远镜之所以能够观测到天体，是由于接收到了来自天体的电磁波（自身发出，或者反射其他天体的电磁波）。
电磁波因其波长不同而具有不同的名称，除了可见光之外，还有红外线、紫外线、X射线、r射线等。
暗物质和普通的物质非常不同，这是一种不与任何电磁波发生相互作用的物质，是绝对看不见的。
因为暗物质不会发出任何光或热，现代的望远镜无法观测到它，它似乎只能通过引力与其他物质发生相互作用。
反物质
反物质求助编辑百科名片反物质假想图反物质是一种假想的物质形式，在粒子物理学里，反物质是反粒子概念的延伸，反物质是由反粒子构成的。
物质与反物质的结合，会如同粒子与反粒子结合一般，导致两者湮灭并释放出高能光子或伽玛射线。
1932年由美国物理学家卡尔·安德森在实验中证实了正电子的存在。
随后又发现了负质子和自旋方向相反的反中子。
2010年11月17日，欧洲研究人员在科学史上首次成功“抓住”微量反物质。
2011年5月初，中国科学技术大学与美国科学家合作发现迄今最重反物质粒子——反氦4。
2011年6月5日欧洲核子研究中心的科研人员宣布已成功抓取反氢原子超过16分钟。
目录基本介绍主要概念主要特点相关质疑寻找过程发现历程相关分析首次捕捉前景预测动态发展存在时间是关键利用磁场作“陷阱”反物质研究的重要一步成功“抓住”反物质原子长达一千秒反氦-4宇宙时空扭曲效应反物质的来源展开编辑本段基本介绍自然界纷呈多样的宏观物体还原到微观本源，它们都是由质子、中子和电子所组成的。
这些粒子因而被称为基本粒子，意指它们是构造世上万物的基本砖块，事实上基本粒子世界并没有这么简单。
在30年代初，就有人发现了带正电的电子，这是人们认识反物质的第一步。
到了50年代，随着反质子和反中子的发现，人们开始明确地意识到，任何基本粒子都在自然界中有相应的反粒子存在。
反物质[1]是正常物质的反状态。
当正反物质相遇时，双方就会相互湮灭抵消，发生爆炸并产生巨大能量。
能量释放率要远高于氢弹爆炸。
在丹·布朗的小说《天使与魔鬼》里，恐怖分子企图从欧洲核子中心盗取反物质，进而炸毁整座梵蒂冈城。
与此类似的是，YQZ的小说《末日大逃亡之地球毁灭》中，男女主角在费米国家实验室科学家的帮助下，成功地用运载35克反物质的洲际导弹炸毁了撞向南极洲飞船基地的中子星，而它曾经受数千枚核弹狂轰滥炸却毫发无伤。
反物质概念是英国物理学家保罗·狄拉克最早提出的。
粒子物理学中的反粒子
粒子物理学中的反粒子粒子物理学是研究物质世界中最基本、最微小的构成单位的科学。
其中一个重要概念就是反粒子。
反粒子是与普通粒子相对应的存在，具有相反的电荷和其他量子数。
它们的研究对于我们理解宇宙的基本结构和理论物理的发展至关重要。
1. 反物质的发现在探索粒子世界的过程中，科学家逐渐发现了电荷相反的粒子。
1928年，英国物理学家保罗·狄拉克提出了量子力学中关于粒子和反粒子的理论，开创了反物质的研究。
1932年，卡尔·安德森通过实验证实了他发现了第一个反粒子——正电子。
正电子是电荷与电子相反的粒子，与电子结合后会发生湮灭反应，释放出能量。
2. 反粒子的性质反粒子与普通粒子具有相同的质量和自旋，但具有相反的电荷和其他量子数。
例如，正电子与电子具有相同的质量和自旋，但正电子带有正电荷，而电子带有负电荷。
在实验中，科学家还发现了其他一些反粒子，如反质子和反中子，它们分别与质子和中子具有相反的电荷。
3. 反物质的应用反物质在科学研究和技术应用中有着重要的作用。
首先，研究反物质有助于我们更深入地了解宇宙的起源和演化。
根据理论预测，宇宙大爆炸时会产生相等数量的粒子和反粒子，但目前宇宙中发现的反物质数量非常有限，这给宇宙学提出了挑战。
其次，反物质可以应用于医学成像和癌症治疗。
正电子发射断层显像（PET）技术利用正电子与正电子湮灭产生的γ射线进行影像采集，能够精确地探测人体内部器官的代谢活动，用于诊断和治疗疾病。
此外，科学家还在研究利用反物质对癌细胞进行精确杀灭的方法，这可能在未来成为一种新的治疗手段。
4. 反物质的挑战尽管反物质在科学和技术领域有潜在的应用，但其研究仍然面临许多挑战。
首先，反物质的制备和储存非常困难。
由于反物质与普通物质接触会发生湮灭反应，科学家需要采用特殊的方法来稳定和存储反物质。
其次，反物质研究需要巨大的能量和设备。
在大型加速器实验中，科学家能够产生反物质进行观测和研究，但这需要巨大的资金和技术支持。
丁肇中的个人事迹
丁肇中的个人事迹丁肇中，美国实验物理学家，现任美国麻省理工学院教授，曾荣获1976年诺贝尔物理学奖。
下面是小编收集整理的丁肇中事迹，希望对大家有帮助~~丁肇中人物简介丁肇中，1936年1月27日出生于美国，3个月后随父母回到中国。
1956年到美国密歇根大学，在物理系与数学系学习。
1960年获硕士学位。
1962年获博士学位，在瑞士欧洲核子中心工作一年。
1964年起在美国哥伦比亚大学工作。
1976年因和里克特彼此独立地发现一种称为ψ/J的新粒子，与里克特分享了1976年度的诺贝尔物理学奖金。
获得诺贝尔物理学奖。
丁肇中(Samuel Chao Chung Ting 1936～)。
实验物理学家。
祖籍山东日照。
1936年1月27日生于美国密歇根州安阿伯，3个月后随父母回中国，1936—1949年，丁肇中随双亲到过中国许多地方。
他童年没有进校受过正规教育，但接触了不同省份的文化、历史和方言，也聆听过许多常到他家访问的学者的讨论。
1949年丁肇中进入中国台湾建国中学，接受严格的教育，他的数学、物理和历史学习成绩优秀。
1956年到美国密歇根大学，在物理系和数学系学习，1960年获硕士学位，1962年获物理学博士学位。
1963年，他获得福特基金会的奖学金，到瑞士日内瓦欧洲核子研究中心(CERN)工作。
1964年起在美国哥伦比亚大学工作。
1965年成为纽约哥伦比亚大学讲师。
1967年起任麻省理工学院物理学系教授。
他是美国科学院院士，研究方向是高能实验粒子物理学，包括量子电动力学、电弱统一理论、量子色动力学的研究。
他所领导的马克·杰实验组先后在几个国际实验中心工作。
由于丁肇中对物理学的贡献，他在1976年被授予诺贝尔物理奖，并被美国政府授予洛仑兹奖，1988年被意大利政府授予特卡斯佩里科学奖。
他是美国国家科学院院士，美国文理科学院院士，苏联科学院外籍院士，中国台北中央研究院院士，巴基斯坦科学院院士。
他曾被密歇根大学(1978)、香港中文大学(1987)、意大利波洛格那大学(1988)和哥伦比亚大学(1990)授予名誉博士学位。
名家类文：寻找地外存在的反物质(吕琥)
寻找地外存在的反物质吕琥继1981年第一架航天飞机“哥伦比亚”号升空，17年后，美国“发现号”航天飞机于1998年6月3日又在肯尼迪航天中心39号A发射台顺利升空，这是航天飞机历史上的第91次升空，此次它想“发现”什么呢？1998年6月3日，北京时间6:06，全世界的科学家及新闻媒体都在关注着美国东海岸佛罗里达州的卡纳尔维拉角肯尼迪航天中心，美国的“发现号”航天飞机，装载着人类首次送人太空的阿尔法磁谱仪（AMS)升空。
中国的中央电视台事先派出了20多人的新闻报道小组前往美国，并从北京时间凌晨5:00开始现场直播了这次发射的全过程。
“发现号”航天飞机此次太空之行的目的除了要同在地球轨道上运行的俄罗斯“和平号”空间站对接，接回已在那里工作了两个多月的宇航员外，主要是寻找太空的反物质及暗物质。
对于这次意义非同寻常的发射，中国科学家第一次参与了美国的太空航天试验，并为阿尔法磁谱仪制造了最核心的部件——永磁体。
像有阴就有阳，有黑就有白一样，宇宙中存在物质世界的同时也应存在反物质世界。
在我们的物质世界既然制造出了反粒子，那么宇宙中是否也存在反物质呢？1908年6月30日，一次巨大的爆炸震撼了远东西伯利亚的通古斯卡。
这次大爆炸除了在通古斯卡的原始森林留下了近2000平方千米的巨“坑”外，在地球上没有留下其他什么痕迹。
对于这次巨大的爆炸，至今仍留下许多不解之谜。
这次大爆炸同核爆炸相似，大片的树木呈“蝴蝶”状倒伏。
在近90年的研究中，各国的科学家们共提出了100多种假设。
在爆炸中心，动植物的基因发生了变异。
遗传学家在经历过爆炸的埃文基人子女的血液中发现了不相容的因子，埃文基人传统上全部为正因子，被发现的负因子是在大爆炸后才出现的。
有人认为这次是彗星的星核以40千米/秒的速度闯人地球的大气层并发生了爆炸;还有人认为在西伯利亚的通古斯卡坠落了一颗陨石；更有甚者认为是外星智能生物的“飞碟”在通古斯卡不慎坠毁。
但是也有人提出可能是“反物质”发生的爆炸（湮灭）。
粒子物理学中的反物质研究
粒子物理学中的反物质研究在宇宙起源的故事中，反物质是一个重要的角色，它与物质形成对称，同时也是另一种基本粒子。
虽然反物质和物质相互摧毁，在宇宙生命的发展过程中起到了重要的作用。
粒子物理学家们对反物质的研究，可以帮助我们更好地理解宇宙的起源和结构。
反物质的发现20世纪初期，物理学家们就已知道，在宇宙射线和天体物质中，存在着高速的粒子，能量非常高。
这些粒子被称为宇宙射线，它们在与大气层碰撞时会产生一些微小的反应，释放出一连串零散的基本粒子。
由于宇宙射线的来源尚未被揭示，而这些基本粒子的起源也一直是一个谜。
在20世纪30年代，物理学家理论上预测了反物质的存在，但直到20世纪50年代才被实验室首次发现。
这项工作最终由物理学家安东尼奥·肖克·匹洛基亚（Antonio Ermanno Paladini）和弗雷德里克·詹姆斯·希普利（Frederick James Smith）完成。
他们运用物理学方法进行了一次实验，发现了宇宙射线中的反质子。
反物质的性质与物质对称的反物质相互破坏的特性，是一个非常引人注目的话题。
这种对称性在宇宙早期被破坏，最终形成了现代的物质世界，但这个过程的机制仍然是一个研究领域。
反物质与物质的最基本的区别是电荷（电子带负电荷，质子带正电荷）。
反粒子与物质粒子的电荷等级相反（即反质子具有负电荷，反电子（正电子）具有正电荷），并且大部分反物质粒子的质量也与同种物质粒子相同。
当反物质与同种物质粒子相互接触时，它们会互相摧毁，即爆炸。
在这个过程中产生的能量伴随着出射的中间基本粒子，一个是反粒子，另一个是普通粒子。
例如，当质子与反质子相撞，它们会摧毁，并释放出高能辐射。
因为反物质的性质非常特别，所以它们在技术应用方面也有许多潜在的用途。
反物质的应用随着科学技术的不断发展，反物质的技术应用正在逐渐发展。
由于能量密度极高，因此反物质被视为可能成为未来最有效的能量源之一。
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反物质的发现史
作为物理学的一种概念和一种思想，反物质早在1898年就曾被英国科学家舒斯特（1851～1934）大胆地作过预言，他认为既然物质是由带正、负两类电荷组成的，那么物质也应该有正反两种．他甚至预言，在宇宙空间可能存在着反物质组成的恒星和星云．然而舒斯特的预言没有科学论证，仅是一种臆测．后来狄拉克对反物质的预言作出了严格的理论论证．
1928年元月，狄拉克用四行四列矩阵代替泡利的二行二列的δ矩阵后，成功地把非相对论性的薛定谔方程推广于相对论情况，得到了著名的狄拉克方程．这一方程立即带来了四项伟大的成就：①电子的自旋是狄拉克方程的自然推论，而不像薛定谔方程需要人为的加上去；②电子的磁矩值可以直接从方程得到；
③应用到氢原子时方程能够自动得到氢光谱精细结构的索末菲公式；④可以计算出光和相对论性电子的相互作用．这四项成就表明，狄拉克方程将量子力学中原来各自独立的主要实验事实，统一到一个具有相对论性不变的框架里．
但是，在取得这些巨大成就的同时，也出现了一个严重的困难，这就是负能态之谜．由狄拉克方程可以得出，电子应当有四个内部状态，于是其能级应该是非相对论性解的四倍．薛定谔方程引入自旋后，能级值变成二倍，但这是人为引入的，显得十分不自然．狄拉克方程改变了这种不自然的状况，自旋是方程的一个自然推论．但是，还有两个状态意味着什么呢?经过苦苦思索后，狄拉克认为这种状态数加倍的原因是因为存在负能量．负能量概念的产生，在物理学思想史上是一件非常有趣而又令人深思的事件．根据相对论中能量与动量之间的联系式
Ｅ２＝ｃ２ｐ２＋ｍ２ｃ２，
可以得到Ｅ＝±．
在经典物理学中，负值肯定会被认为是增根而舍去．最开始，狄拉克也认为Ｅ的负值应该排除，但是，后来他有新的看法，他认为在量子力学中不能将负值作为增根删去，相应于负的能量值的解应当具有物理意义．这样，每一个自旋方向都有Ｅ的两种解，粒子总共就有2×2＝4个内部状态．可是，说电子具有负能状态，这不仅过分离奇而且会引出很多佯谬．
首先，由于负能级没有下限存在，原子结构的稳定性成了问题．因为根据量子力学原理，力学量可以从一个值不经中间值而跳到另一值，这样，一个处于正能态的粒子就可以无限制地向更低能级跳跃，好像在无底的深渊里不断往下落，原子就不可能稳定．这显然与事实不相符．其次，有了负能态的电子，其行为将无法解释．对一般电子，当它与其他粒子相碰损失能量后，它可以跃迁到负能级并不断加速，直到它的速度等于光速，这与相对论又发生了冲突．
这些佯谬引起了严重困难，到1929年12月，经过一年多的艰难探索，狄拉克提出了一种新的真空理论，即所谓“空穴理论”来防止电子的灾难性加速．在狄拉克提出新理论之前，真空被视为极其简单的基态，是纯粹的一无所有的虚空，具有高度的对称性，即使是非相对论量子力学，也是这样看待真空的．但按狄拉克的理论，真空并非纯粹的“虚无”，而是所有电子负能态的“空穴”都被电子填满，形成一种所谓“负能态的电子海洋”，与此同时，正能态的能级都是空着的．这也就是说真空是负能态填满而正能态真空的状态，是能量最低状态．
为什么这种真空理论能解决电子的灾难性加速呢?由泡利不相容原理可知，每一确定的电子状态只能容纳一个电子，那么，负能态的空穴既然已被电子填满，那么正能态电子理所当然就不能再往负能区域跃迁，这就保住了原子的稳定性．在负能态的海洋中，如果有一个电子受到激发而跃迁到正能级，这一过程可以看成是正能态电子从正能级跃迁到负能级的反过程，因而负能级电子从“真空”跃迁到正能级后在负能级留下的空穴，就相当于一个具有正能量的电子，这个空穴就是反物质概念的原型．虽然狄拉克用纯数学的方法对电子自旋和磁矩的解释非常成功，同时也用数学方法推出了新的粒子，但绝大多数著名物理学家都对狄拉克的理论持怀疑态度．
1931年5月，狄拉克虽然接受了许多批评，但硬着头皮说：“如果存在一个空穴的话，它将是一种
实验物理尚不知道的新粒子，它具有与电子相同的质量和相反的电荷”．狄拉克最初将这个预言中的新粒子叫“反电子”，后来安德逊称它为“正电子”．
1932年8月，美国物理学家安德逊在宇宙射线中发现了正电子，9月他在《科学》杂志上公布了这一发现．这一发现具有极其重大的意义，他证实了狄拉克的真空理论和反物质的概念，人类对物质世界的认识至此又完成了一次大的飞跃．
正电子发现后，科学家们又发现了质子的反粒子——反质子，接着人们又先后发现了中子、介子、超子等其他粒子的反粒子．由此可见，研究对象进入核内层次，从而使得直观性几乎彻底丧失，数学抽象就作用越来越重要了．。