蘇瓊山

問題的提出

你知道有個反物質世界嗎？因為有物質就有反物質——現(xiàn)在科學家已“造”出了反氫原子——我們生活在物質世界，那么就有個反物質世界，那反物質世界去哪了？

物質與反物質同時誕生于宇宙大爆炸，似乎應該是成對出現(xiàn)的，然而，我們今天所能觀察到的宇宙全部由物質組成，卻幾乎找不到反物質的蹤影。

物質與反物質在宇宙中的含量存在如此極端的差異，其中的緣由物理學家還不得而知。也許，宇宙誕生時反物質的含量就是極少的；也許，宇宙的某個范圍是物質世界，另一個范圍是反物質世界，而人類只是偶然居住在物質世界里。

如果后一種情況是真的，即，宇宙在大爆炸之后也產(chǎn)生了一個擁有大量反氫和反氦的反物質世界。那么，這個遙遠的反物質世界演變到今天會是什么樣子呢？

奇異的反物質世界

按照物理學理論，反物質與物質之間最基本的區(qū)別在于兩者帶有相反的電荷，比如，一個質子帶有一個正電荷，而一個反質子則帶有一個負電荷。如果反物質與物質互為鏡像，只存在電荷符號的差異，那么反物質世界的演變過程與我們物質世界所經(jīng)歷的演變過程不會有什么不同。宇宙中的反氫和反氦會凝聚成反物質恒星，并在反物質恒星的核心中融合出更重的反物質元素，然后，宇宙中還會出現(xiàn)反物質行星甚至反物質生命。

而當反物質生命仰望天空時，看到的景象很可能與我們所看到的景象相同。因為2017年，物理學家已經(jīng)生產(chǎn)出了反氫，并且首次對反氫原子進行了激光光譜分析，結果發(fā)現(xiàn)，反氫原子的光譜與氫原子的光譜完全吻合。所以，一個反物質太陽會發(fā)出與我們的太陽同樣的光，而這些光也會反射出一個與月亮同樣明亮的反物質月亮。

不過，上述這一情景都是建立在“反物質與物質互為完美鏡像”的基礎之上的，但是，反物質與物質之間很可能還有一些其他方面的微妙差異。

怪問題的怪解釋

比如，反物質也許不具備常規(guī)質量，導致它們之間的相互作用不是“萬有引力”，而是“萬有斥力”。在這種情況下，反物質宇宙將永遠不會形成恒星或星系，而只會充滿反氫和反氦的云氣。又比如，中微子是不帶電荷的，物理學家原本認為反物質的中微子等同于物質的中微子，但現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)兩者其實略有不同。中微子有一種螺旋屬性，物質的中微子是左旋的，反物質的中微子是右旋的。

這點差異本來不算什么大事，但1956年，美籍華裔女物理學家吳健雄曾經(jīng)觀察過鈷-60原子的放射性衰變，她發(fā)現(xiàn)了具有左旋屬性的原子和具有右旋屬性的原子會以不同的速率衰變。物理學家設想，如果反物質與物質的螺旋屬性是相反的，那么兩者的衰變速率將會是不同的。這也許就是我們?yōu)槭裁丛谟钪嬷锌床坏椒次镔|的原因——它們的質子可能早就衰變成輕子了。

所以，如果存在反物質世界，那反物質世界去哪里了？

它也許存在于遙遠宇宙的彼端，有著與我們的世界完全一樣的風景；

它也許散布在廣袤的宇宙空洞中，除了輕元素氣體外別無他物；

甚至，反物質世界早已衰變消亡了，它的遺跡可能就在我們身邊。

當然，物理學家更傾向于認同第一種可能性，畢竟，“萬有斥力”以及“質子衰變”的假設都太大膽了。但目前，物理學家只能在實驗室中獲取只有毫微克量級的反物質，而且很難將它長時間保持在穩(wěn)定狀態(tài)，所以，物理學家還無法對反物質進行充分研究以推翻后兩種可能性。不過，如果這些難題有一天被物理學家破解，那將是石破天驚的事件。