数学悖论奇景: 反物质
13．反物质
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M：被翻转的宇航家在返回后，会认为自己很正常，而是觉得他周围的世界都被“镜面翻转”了。他会觉得书写的顺序左右颠倒，汽车是在道路的相反一侧运行。 |
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M：大多数物理学家认为这种被镜面翻转的物质是“反物质”，当它与普通物质接触时就会被消灭。如果真是这样的话，我们的宇航家将永远不会再回到地球上来了，他那被翻转的宇宙飞船一接触到地球大气就会立刻爆炸！ |
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M：最近所发现的证据倾向于这样的理论，即我们的宇宙空间不是封闭的而是无限的。但是还有许多重大问题没有解决：我们的宇宙里存在由反物质构成的星系吗？在我们的宇宙之外还有巨大的由反物质构成的宇宙吗？现在的宇宙学家还只能对这些问题的答案进行猜测。 |
每种基本粒子都有相应的反粒子，它与原来的粒子相比，只是所带的电荷（如果它带电荷的话）和其他量子数相反，其余构造完全相同。正因为带的电荷相反，所以它们的一些性质也完全相反。许多物理学家认为反粒子是由原来粒子的内部结构被“镜面倒转”以后得到的。由反粒子构成的物质叫反物质。
当粒子和反粒子相遇时，它们就会同归于尽。我们的银河系完全是由普通物质构成的，所以一旦制造出一个反粒子，不管是在实验室里还是在星球内部，在它遇到一个粒子并湮灭以前只能存在一微秒。
大多数宇宙学家都认为，整个宇宙是由普通物质构成的，少数人坚持，在宇宙里有可能存在由反物质构成的星系，由这样的星系发出的光与由普通物质构成的星系发出的光是没有区别的，所以要知道它们的存在是很困难的。许多宇宙学家还这样推测：在开天辟地的那个时刻，物质和反物质就分离开，构成了两个宇宙，一个称做“宇宙”，另一个则是“反宇宙”，它们互相排斥并且以很大的速度互相远离。
这种认为宇宙分成两部分，其中一部分是另一部分镜象的想法为许多科学幻想小说所引用，并且出现在弗拉基米尔·纳巴科夫的浪漫小说《阿达》中。
想深入了解反物质和其它有关问题的学生，可以参考下列书籍：杨振宁著《基本粒子》。
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