科普科幻文學創作者必須具有比較豐富的文史知識和科學知識作為基礎，才能創造出優秀的作品。為了讓大家更方便快捷去接觸了解這些資料，《高校科幻》平臺每周會推送一篇科學知識相關的乾貨文章供大家欣賞學習。
本期為大家帶來：
▼
第六十個問題：反粒子會產生反能量嗎？
二十世紀初，物理學家開始明白，一切物質都是由某幾種不同的粒子組成的。1930年，英國物理學家狄拉克在研究這些粒子的數學理論時斷言說，每一種粒子都應該會有它的對立面。
舉個例子說吧！電子具有負電荷，而質子具有大小正好相同的正電荷，但這兩種粒子並不是對立面。質子的質量顯然比電子大得多。
按照狄拉克的意見，應該存在著一種具有與電子同樣大的質量、但卻帶有一個正電荷的粒子，也應該有一種具有與質子同樣大的質量、但卻帶一個負電荷的粒子。這兩種粒子後來確實被人們探測到了，因此，我們現在知道有一種「反電子」（即「正電子」）和一種「反質子」。
中子根本不帶任何電荷，但它有一個指向某個方向的磁場。「反中子」也不帶電荷，但它的磁場所指的方向同中子的磁場相反。
似乎存在著這樣一條自然規律：一個粒子可以轉變為另一個粒子，但是，要是在起先並不存在粒子的情況下產生了一個粒子，就必定會同時產生一個反粒子。
這裡可以舉一個例子，一個中子可以轉變成一個質子，由於這是一個粒子轉變成另一個粒子，似乎是不成問題的。不過，在這個轉化過程中還形成了一個電子。這就等於說有一個粒子變成了兩個粒子。為了抵消掉這第二個粒子，這時還形成了一個非常微小的反粒子，即所謂「反中微子」。
這時，一個粒子（即中子）變成了另一個粒子（即質子）加上一個粒子-反粒子對（即電子和反中微子）。
粒子-反粒子對既可以從能量產生出來，也可以重新全部變為能量。你無法用能量僅僅產生一個粒子，也無法僅僅產生一個反粒子，但是，你可以用能量產生一個粒子-反粒子對。
能量本身是由「光子」構成的，這就產生了一個問題：光於是個粒子呢，還是個反粒子？似乎沒有任何辦法把一個光子轉變成一個電子，所以，它不可能是粒子。但是，同樣也沒有任何辦法把它轉變成一個反電子，所以，它也不可能是反粒子。
不過，一個能量充分高的γ射線光子可以轉變成一個電子-反電子對。這麼一來，光子本身似乎既不是粒子，也不是反粒子，而是一下子就代表一個粒子-反粒子對。
每一個光子也都是一個反光子。換句話說，光子就是它自身的對立面。
你可以這樣來看待這個問題：假定你把一張紙從當中對摺，並把它一分為二。在其中的半張紙上寫下所有粒子的名稱，而在另外半張紙上寫下所有反粒子的名稱。那麼，你該把光子寫在什麼地方呢？當然是該寫在折縫裡了。
正是由於這個原因，粒子世界所產生的能量是由光子組成的，反粒子世界所產生的能量也是由光子組成的，兩者之間毫無差別。能量就是能量，並不存在什麼反能量之類的東西（就我們目前所知道的而論）。
來源：高校科幻