 你已經(jīng)知道方程式E=mc2代表什么意思：質(zhì)量能夠轉(zhuǎn)化成能量，同樣，能量也能轉(zhuǎn)化成質(zhì)量。這是一個相當(dāng)高的交換率。能量能夠從真空里，從場里借出一小會兒，創(chuàng)建出粒子。 想象一個縮微版的你，在被掏空的宇宙中，被真空包圍——確切地說，是被電磁場的真空包圍。 就在你的眼前，一個電子憑空出現(xiàn)。 為什么它會出現(xiàn)？因為它可以。所以你看到一個電子出現(xiàn)了。噗！就這樣。  瞬息之前，除了真空，什么都沒有?，F(xiàn)在，有了一個電子，而電子帶有質(zhì)量。它憑空出現(xiàn)這一事實就意味著一些沉睡著的能量被轉(zhuǎn)化成質(zhì)量。那個E=mc2的公式在行動。就是這樣。 但電子還帶著電荷。這就帶來一個問題：那個電荷是從哪兒來的？ 質(zhì)量來自能量，質(zhì)量與能量是等同的，因此從借來的能量中產(chǎn)生質(zhì)量是一個平衡的過程，只是將一種形式的能量變換成另一種形式而已。 但電荷完全就是另一碼事了。電子出現(xiàn)后，也隨之出現(xiàn)了一個負電荷。而在這之前，沒有電荷；在這之后，有了一個電荷，這，顯然，無論如何都是無法接受的。  永遠記住那句俗話“天下沒有免費的午餐”，你不能無中生有地創(chuàng)造出某樣?xùn)|西而不付出代價。這從來不會在現(xiàn)實生活中發(fā)生——我能聽見你的嘆息——至少這次，你或許會因為聽到在量子世界里也同樣如此而感到高興。 那么，我們怎么處理這個電荷？我們只能對此視而不見嗎？ 我們不能那么做，因為這太重要了。宇宙中的每一個電子都帶著一個電荷，其他許多基本粒子也都如此。 那么這個電荷從哪里來？ 最簡單的答案往往就是正確答案，這就是：一個電子從來不會被單獨創(chuàng)造。它必須與另一個與它除了電荷之外一模一樣的粒子一同被產(chǎn)生。那個粒子所帶電荷是正的，它被稱為“反電子”。  我們是為了讓所有被“無中生有”的電子-反電子對的電荷總和為零才設(shè)想出這個反電子概念。在這里我們不需要E=mc2或其他任何公式幫忙。這種現(xiàn)象并沒有違反任何規(guī)則：在電子與反電子被創(chuàng)造出來以前，總電荷是零，之后依然是零。 電子與反電子對被“無中生有”的過程被稱為粒子-反粒子偶的產(chǎn)生。 反方向的過程同樣存在：當(dāng)一個電子與反電子相遇時，它們發(fā)生湮滅，消失了，噗！不見了，它們的質(zhì)量變回能量，在一瞬間，變成光。 電子們與它們的相反自己產(chǎn)生于電磁場，當(dāng)它們相遇湮滅后又變回到電磁場。 既然電子自身存在著，又因為它們是從電磁場中通過電子-反電子偶生成的，那么推論就是反電子們也應(yīng)該自身存在。事實上它們的確存在，但不是在任何地方都能找到它們。  構(gòu)成我們的物質(zhì)，構(gòu)成我們行星、恒星以及星系本身的物質(zhì)，只是所有物質(zhì)的一半。所有物質(zhì)中的一半是反物質(zhì)。但如果只有反電子的話，那就不是所有物質(zhì)的一半了。那么有沒有反夸克、反光子和反膠子？ 對于電子適用的，對于其他粒子也適用。 它們都有相反的自己。 反夸克的確存在，反中微子和反光子也一樣。但有些粒子，不帶電荷的那些可以同時屬于兩個陣營，成為它自己的反面。光子就是一個好例子：因為光子與反光子都不帶電荷，所以它們一模一樣。 那么為什么不管在哪里，我們都看不到所有其他反粒子出現(xiàn)在我們身邊？ 答案是它們就在這里，就在你身邊，但很少量，因為每次一個反粒子出現(xiàn)，都只能存在非常非常短的時間。記住，任何反粒子與它對應(yīng)的正常粒子遇到時就會立刻湮滅，依照E=mc2變成一縷能量與光消失。  然而，在宇宙中的某個地方，是否存在一整個由反物質(zhì)構(gòu)成的世界，一個反世界，如果你想這么稱呼它的話。沒有誰知道是否有這樣的世界存在，但如果它們的確存在，而且如果你真的有一天碰巧在外太空見到一個來自它們世界的你，不要握手。你和你的“反你”將變成炸彈立刻爆炸。非常劇烈的爆炸。 就是這樣，我們周圍依然有一些反物質(zhì)存在。甚至就在你體內(nèi)，就現(xiàn)在。 每次放射性衰變發(fā)生時，就會產(chǎn)生一些反物質(zhì)，但會迅速和與之對應(yīng)的正常物質(zhì)湮滅，產(chǎn)生非常高能的光線，通常它會直接射過你的身體，你和其他人都不會注意到它。 |
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