很多人通过观看一些科幻电影，了解到了一种比核武器威力更加强大的一种新型武器：反物质武器，这种武器在科幻电影中会描绘成了动辄就可以毁灭一个国家甚至地球的恐怖武器，最近一些读者来问我反物质武器是不是被幻想出来的？威力真的有电影中演绎的那样强大吗？所以今天就和大家一起来聊一聊反物质。

什么是反物质？

既然是反物质中有一个“反”字，那么一定会有对应的“正”物质，没有正，何来反呢？

虽然反物质给人的感觉挺神秘的，但是正物质却是随处可见的，我们生活中所见到的所有物质全部都是正物质，其实反物质就是与正物质性质相反的物质。

性质相反，主要是体现在微观性质，举个例子，电子是大家都很熟悉的一种微观粒子，电子带有负电荷，自旋是1\2，那么反电子的性质就与电子相反，也就是反电子带有正电荷，自旋方向也是相反的，即-1\2，不过正反电子的性质也并非完全相反，两者的质量、带有的电量是一致的，也就是说：将电子与反电子的物理性质加上一个数学上的绝对值，那么两者就是完全相同的。

正反物质与中国古典哲学中的阴阳概念十分相似，阴阳两者是普遍存在于世界之中的规律，而正反物质也如此，科学家发现：任何的微观正粒子都有其对应的电荷相反、自旋相反的反物质，如果是中子这样不带电荷的微观粒子，那么反中子的性质就是自旋方向与中子相反，如果是光子这样既不带电荷，自旋方向又为零的微观粒子，那么光子的反物质就是其本身。

反物质是如何发现的？

相对于反物质的性质，很多读者更关心的是反物质究竟是如何发现的？因为在我们的日常生活中，我们见到的全部都是正物质，从来也没有见过反物质长的是什么样子。

其实反物质的发现过程，有点类似于黑洞的发现过程，黑洞概念的首次提出，并不是哪一位天文学家真正先观察到了黑洞，而是数学家史瓦西通过爱因斯坦的广义相对论方程式解出来的一个解，通过这个数学解，可以得到很多黑洞的物理性质。

反物质的发现也是如此，反物质的提出是源于物理学家狄拉克提出的狄拉克方程式，这是一个将量子力学和狭义相对论互相融合后的物理理论，也是一个跨越时代的物理公式，公式如下

其中m是自旋-½粒子的质量，x与t分别是空间和时间的坐标，不过我们不需要过多的去解释这个复杂的方程，我们只需要知道反物质就是根据狄拉克方程式的解推导出来的一个物理概念就可以了。

反物质武器真的威力巨大吗？

反物质武器真的可以毁灭地球吗？在探讨这个问题之前，我们先要明白：为什么反物质可以作为武器。

如果单单只是反物质的话，其本身并没有什么威力，更谈不上作为武器了，可一旦反物质遇到了正物质的话，那么两者相遇就会释放出巨大的能量，这种现象被称为湮灭，其本质是质量转化成能量的过程，原子弹的核裂变、氢弹的核聚变也是质量转化为能量的过程，只不过正反物质的湮灭转化效率是极高的，理论上可以达到100%.

不过，即使正反物质湮灭会缠身巨大的能量，但是也完全达不到像科幻电影那样足以毁灭世界的地步，原因有二

一、反物质在自然界中几乎是找不到的，人工制造也只能通过大型的粒子对撞机，通过大型离子对撞机制造反物质成本极高，而且每一次对撞仅仅能够制造出几个反粒子，反粒子遇到正物质就会湮灭，故极难保存，所以想要通过大量的反物质制造反物质物理，成本巨大。

二、虽然转化率几乎于完美，但是受制于反物质成本的限制，导致反物质能够真正提供的能量有限，这点是很好计算的，我们通过爱因斯坦的质能方程就可以计算：E=mc²，E是能量，m是质量，c²是光束的平方。

我们假设一个正电子与一个反电子发生湮灭，那么当质能转换率达到100%时

释放的总能量E=9.10956×10-31kg×2×299792458m/s2,

所以一个正电子与一个反电子发生湮灭释放的能量并没有想象的那么大，甚至肉体根本就感觉不到，即使是大量正反物质湮灭，也绝对达不到科幻片中可以毁灭地球的地步。