本文參加百家號 #科學了不起# 系列徵文賽。
許多人對反物質和暗物質概念很模糊，總把他們搞混了。事實上他們完全不是一碼事，是風馬牛不相及的兩種事物。
那麼它們到底真的存在於我們這個世界嗎？下面我們一起來討論一下。
先說說反物質。
顧名思義，反物質就是反的東西，假定我們生活中的一切都是「正」的，那麼「反」的就是與我們生活「正」的相反的，如反電子、反質子、反原子，以及由這些反原子組成的反物質，如反人、反地球等等。
但這些反物質遇到正物質的時候，就會湮滅，在湮滅中爆發出巨大能量。
這種爆發被認為是迄今為止最完美完全的質量能量釋放，是最乾淨徹底的能量爆發，符合愛因斯坦質能方程智能轉換規律。
愛因斯坦質能方程為：E=MC
根據這個方程，我們可以計算出1克的質量完全釋放可以得到90000000000000（90萬億）焦耳的能量，相當於2500萬度電，或者21510噸TNT炸藥威力。
反物質與正物質湮滅是同質量進行的，因此1克反物質與1克正物質湮滅的能量就是180萬億焦耳。
反物質在我們世界存在十分稀少，所以才能夠讓我們這個世界穩定。否則豈不隨時都湮滅了？
再來說說暗物質。
暗物質是上世紀發現宇宙中充滿著的一種看不到的物質。
要知道，人的眼睛能夠看到東西，是因為物體有光線或者反射光線，暗物質既不發光也不反射光線。
而且這種物質幾乎不與任何其他的物質發生作用，這就沒有辦法測量了。
但這種物質又是確確實實存在的，因為它有引力作用。
我們宇宙的所有天體都是在萬有引力的作用下運行的，星系也是由於引力作用而凝聚在一起。
但大量的天文觀測中發現，一個星系可見質量不足以使星系保持現在這種樣子，與牛頓萬有引力定律不符，其中必有一種力量在發生著主導作用。
這種現象，只能假設有某種看不到的物質在發生作用，才能夠得到解釋。
科學家們觀測研究了近百年，還是沒有看到這種物質。他們把這種看不到的物質稱為暗物質，這就是暗物質的由來。
經過計算，暗物質佔有宇宙全部物質總質量的85%，可見物質只佔有總質量的15%。
進一步研究發現，宇宙總質能中，可以看到的物質只佔有總量的4.9%，暗物質佔26.8%，暗能量佔有68.1%。
現代天文物理學研究認為，暗物質主導著宇宙星系之間的引力平衡，而暗能量著是宇宙膨脹的主要力量。暗物質和暗能量的較量，決定著宇宙的走向和歸宿。
反物質怎麼來的，今後有什麼走向。
反物質的產生關係到宇宙是怎麼來的這個根本問題。
量子力學認為，在真空量子泡沫中，充滿著不確定性的能量漲落，這種漲落本來是正負平衡的，也就是虛粒子是正負相等成對出現的，一出來就很快相撞湮滅。
但某種不平衡導致殘留了一部分正物質，這就產生了我們的世界。
現在我們的世界是正物質世界，雖然到處都有極微量的反物質出現，這些都是粒子級的，對我們世界沒有什麼影響。
但也有理論認為，在宇宙某個角落，存在著反物質世界，當正反物質世界遇到一起時，就是末日，會湮滅得一點殘渣也不留。
現在研究反物質，更重要的是利用其巨大完美的質能轉換。
如果能夠找到或製造出足量的反物質，而且能夠利用它，就能夠獲得最頂級的能源，使人類文明升級到新的高度。
反物質製造是十分困難的事情，全世界科學家研究了幾十年，捕捉到的反物質還不夠燒開一杯開水，而耗費的財力則以萬億美元計，人力物力更是無可估量。
最難辦的還是反物質非常難以保存，因為一遇到正物質就湮滅了。現在主要採用的超低溫磁力阱技術，將粒子級的反物質拘束在低溫磁力阱中，不讓其接觸任何物質。
因此反物質的研究還任重道遠。
暗物質研究進展。
暗物質到底是什麼，人類一直想捕捉到這個有隱身法的鬼怪。
2015年，中國科學院發射了一顆叫「悟空號」的暗物質粒子探測衛星，寓意依靠「孫猴子」的火眼金睛讓這個鬼怪現出原形。
但迄今為止，除了發現一些高能射線，並沒有得到暗物質存在的直接證據。
世界上許多國家研究機構都想了種種辦法來探測暗物質，比如在數千米地層深處就有數十個高端探測裝置，企圖捕捉到某個暗物質撞擊到原子的蹤跡；太空中發射了不少衛星，企圖分辨出暗物質湮滅的高能射線；大型對撞機也作了無數實驗，看看有沒有暗物質特徵新的粒子出現。
經過百年探索，科學界已經給出暗物質的基本特徵：參與引力作用；高度穩定；不參與電磁作用；運行速度遠低於光速。
因此暗物質不屬於我們目前發現的任何粒子，包括中微子。
現在科學界鎖定了「軸子」進行研究，看是不是暗物質的組成。這種「軸子」是一種非常輕的中性粒子，其本徵態與暗物質中的暗物質粒子似乎存在著很強關聯性，需要通過探索來肯定或者排除。
但「軸子」本身也還是一種天體粒子物理和凝聚態物理的預言存在，認為是一種自然界存在的亞原子粒子。
就像反物質研究一樣，暗物質的研究同樣任重道遠。
反物質和暗物質都是現代物理學最前沿的研究課題。
反物質和暗物質都與宇宙的起源和今後的走向有重大關係，而且也對人類文明發展有著至關重要的影響。
不管誰在這兩個方面有所突破，都將毫無懸念的得到諾貝爾物理學獎，且為今後科學研究道路樹立一個裡程碑。
就是這樣，感謝閱讀，歡迎討論。
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