反物質一旦與物質接觸，兩者便會相互抵消，釋放出巨大的能量，這一反應稱為“湮滅”，遵循愛因斯坦的質能轉換公式E=mc方。

  質能方程E=mc方中的E是能量，m是質量，c是光速，這個公式意味著“質量m”可以轉化為“能量E”，湮滅反應一旦發(fā)生，正反物質的質量將全部轉化為能量，正反兩種物質將全部消失。

  不僅僅是“湮滅”反應，所有的反應都遵循質能方程，發(fā)生反應后，釋放出能量那部分質量減少變輕，例如，太陽的質量因核聚變反應每秒減少427萬噸。

   太陽內部發(fā)生核聚變反應，主要是氫的原子核互相聚合，生成氦原子核的反應，這一反應中，僅僅是“原子核中的質子或中子結合的部分”釋放能量，因此，轉化為能量后，參與轉換的物質失去百分之0.7的質量，并不能像湮滅反應那樣，質量全部轉化為能量而消失不見。

   化石燃料的燃燒反應也是同樣的，燃燒后，燃料的質量會減少變輕，雖然減少的質量相當微小，但是可以稱量出燃燒前后的質量差，“質量守恒定律”說，質量在化學反應前后不發(fā)生變化，嚴格說，是錯誤的。

  燃燒反應是火力發(fā)電最常見的反應，在燃燒反應中，只有化石燃料分子中“原子相互連接的部分”釋放出了能量，原子本身在反應前后并沒有發(fā)生變化，當燃料的質量相同時，湮滅反應釋放的能量是燃燒反應釋放能量的30億倍。

  無論是星系（銀河系），還是恒星、行星、我們的身體，都是由“物質”氫、碳等原子組成，原子由原子核與繞原子核運動的電子組成，原子核由質子和中子組成，質子和中子則由夸克組成，夸克和電子是構成物質的“基本粒子”，無法分解為更小的粒子。

  反物質是物質的鏡像，普通的鏡像只是使左右相反，而反物質與物質之間的鏡像不僅使左右相反，也使粒子的電性相反，這是反物質與物質的一大差別。

  構成物質的所有基本粒子都有其對應的“反基本粒子”，也就是說，存在與夸克一模一樣的“反夸克”，反夸克構成了“反質子”、“反中子”，反質子、反中子構成了“反原子”。

  1928年，英國物理學家保羅.狄拉克從理論上預言了反物質的存在，當時量子力學還是一個嶄新的物理學分支，狄拉克試圖建立一個結合量子理論與狹義相對論的理論，在這個過程中，他推導出一個奇怪的結論：粒子攜帶的電荷是相反的，也就是說，應該存在反粒子，利用能量生成粒子與反粒子的反應，被稱為“對產生”。

   四年之后，反粒子被發(fā)現了。

  1932年，美國物理學家卡爾.安德森在對宇宙射線的觀測中時，發(fā)現了一種未知粒子進入了觀測裝置中，這種未知粒子的質量與電子完全相同，卻帶著與電子相反的正電荷，安德森根據宇宙射線的軌跡判斷，這種未知粒子就是狄拉克預言的正電子~“反電子”（電子帶的是負電荷）。

  1955年，科學家利用美國加利福尼亞大學伯克利分校的加速器，成功合成了“反質子”，并在1956年發(fā)現了反中子，1965年發(fā)現了反氘核（1個反質子 1個反中子），1970年合成了反氦3核，1995年成功制造出反氫原子，2011年合成了反氦4核。

  由于反物質與物質相遇后，瞬間就會湮滅消失，所以反物質很難保存，2011年，日本東京大學與理化學研究所，共同參與的國際研究團隊，利用“磁瓶”，成功將反氫原子“抓住”了大約16分鐘。

  目前，分布在全球各地的加速器，都在不斷制造反物質，比如，日本筑波市的高能加速器研究機構，正在運行的加速器里大約有100萬億個反電子。

  宇宙誕生于一個蘊藏著巨大能量的空間，大約137億年前，這個空間爆炸性的急劇膨脹，最終形成了現在的宇宙，宇宙大爆炸之前，只有能量，沒有物質，之后能量利用“對產生”轉化為“物質”與“反物質”。

  最初，能量轉化為物質與反物質的“對產生”反應占據優(yōu)勢，物質與反物質不斷增多，隨著宇宙變大、變冷，需要巨大能量的“對產生”變得越來越困難，與此相反，反物質與物質不斷發(fā)生碰撞，相互湮滅消失。

  于是，隨著宇宙越來越冷，湮滅反應逐漸占了優(yōu)勢，宇宙中的物質與反物質不斷減少，與137億年前宇宙生成的物質的總量相比，現在的物質總量只是那時候的10億分之2，絕大部分的物質與反物質發(fā)生湮滅反應而消失了，最終剩下的“物質”構成了我們宇宙的物質部分。

  本來，在137億年前，宇宙大爆炸后，“對產生”制造出來的物質與反物質的數量應該相同，之后，物質與同樣數量的反物質因為“湮滅反應”，都應該變?yōu)槟芰慷?，我們的宇宙就應該是沒有物質的宇宙，那么為什么有10億分之2的物質殘留下來了呢。

  物質帶負電，反物質帶正電，于是研究者把目標盯上了不帶電的基本粒子~“中微子”，中微子是唯一不帶電的基本粒子（中微子有三種，都不帶電），在一平方厘米的范圍內，每秒大約有660億個來自太陽的中微子穿過地球。

  中微子與反中微子都不帶電，中微子都是左旋的，反中微子都是右旋的，1998年，日本東京大學的梶田隆章博士等人發(fā)現“中微子具有質量”，這意味著中微子與反中微子實際上可能是同一種粒子。

  之前，人們認為中微子與光子一樣沒有質量，所以中微子是以光速飛行的，狹義相對論證明光速不可超越，所以以光速飛行的中微子同樣永遠不可超越。

  但是，如果中微子有質量，就意味著中微子的飛行速度低于光速，是可以超越的，如果以比中微子快的速度，回頭去觀測中微子，那么就會發(fā)現本應是“右旋”的反中微子，“左旋”著離觀測著越來越遠。

   也就是說：“反中微子變成了“中微子””，反中微子與中微子或許是同一種粒子，只是因為觀測者的視點不同的錯覺而已，才把反中微子與中微子看成兩種粒子。

  當然，僅僅弄清楚了反中微子變身為中微子這個現象，并不能完全解釋反物質消失的原因，如果反中微子與中微子一模一樣，也存在著中微子轉化為反中微子同樣的轉化。

  也就是說，在宇宙誕生之初，中微子與反中微子的互相轉換的數量、概率應該是相同的，所以不帶電的正反中微子，逃過了正反物質的湮滅反應，中微子與反中微子存留下來的數量應該是相同的，而現在的宇宙中，中微子的數量，遠遠超過反中微子的數量。

   中微子成為組成我們宇宙的物質部分，構成了所有物質世界，但是宇宙誕生之初由能量通過“對產生”制造出來的正反中微子的質量，要大于現今宇宙中殘存的10億分之2物質的量。

  所以反中微子與中微子之間，應該存在著我們尚未發(fā)現的差別，那么才有可能出現宇宙中只剩下中微子的情況。

   為研究中微子與反中微子的不同之處，科研人員正利用日本茨城縣東海村的大強度質子加速器，向相距大約300千米的“超級神岡探測器”，射入同一種的正反中微子。

  超級神岡探測器是日本建造的大型中微子探測器，位于岐阜縣神岡町的地下，可以把射入的部分正反中微子，轉變?yōu)殡娮又形⒆踊蚍措娮又形⒆?，然后對其轉變的比例進行比較。

  如果轉換的比例不同的話，則意味著發(fā)現了中微子與反中微子的新差異，日本計劃建造靈敏度更高、觀測能力更強的超級神岡探測器，建成后，就可以進行更高精度的實驗。

人類對于反物質的研究，是為了還原宇宙誕生之初時真實場景的重要的研究方法之一，也是揭開我們宇宙最終極的秘密之一。