中國古代的《易經(jīng)》把世界的形成歸結(jié)為“陰陽”，認(rèn)為陰陽二氣演化并操縱著世間萬物。這個遠(yuǎn)古的理論當(dāng)然只是我們祖先的想象，不過卻和當(dāng)今的粒子研究有一點契合。如果我們把組成我們的物質(zhì)看成“陽”的話，那么反物質(zhì)就可以稱作“陰”了。理論上講，世界上的一切都是相對稱的，有組成世界的物質(zhì)，就有與之相反的反物質(zhì)存在。根據(jù)大爆炸理論，宇宙誕生之初，應(yīng)該產(chǎn)生出同等量的粒子和反粒子，正物質(zhì)和反物質(zhì)，今天，反物質(zhì)只能在宇宙射線和質(zhì)子加速器中才能找到。那么那些反物質(zhì)都到哪里去了呢?
為了解釋反物質(zhì)稀缺之謎，科學(xué)家提出了幾個假說。
當(dāng)一個粒子與它的反粒子相遇時，就會發(fā)生湮沒，在相互湮沒的過程中，正負(fù)電荷抵消了，不過并不是說兩個粒子會同歸于盡，什么也不留下。粒子和反粒子具有相同的質(zhì)量，這兩份質(zhì)量是不會因為湮沒而消失的。質(zhì)量其實是能量的一種形式，在湮沒的過程中，它是可以改變自己的表現(xiàn)形式的。
顯然，地球和我們一樣，都是正物質(zhì)。月亮呢?既然美國阿波羅號上的宇航員能夠登上月球而安然無恙，那么月球也是由正物質(zhì)組成的。太陽雖然讓人畏懼，無法登陸，但是太陽會利用太陽風(fēng)影響周圍的空間，它向外散射一些帶電粒子流。太陽風(fēng)顯然是正物質(zhì)組成的，否則我們的地球就會被它侵蝕掉。因此，太陽也是由正物質(zhì)組成的。可以這樣說，我們的太陽系是正物質(zhì)統(tǒng)治的國度。
正物質(zhì)與反物質(zhì)不共戴天，因此假如有反物質(zhì)穿越宇宙空間要拜訪我們的地球，會發(fā)生什么事情呢?它將穿越這個國度，幾乎不可避免地要遭遇到某個“反反物質(zhì)”即正物質(zhì)的熱烈擁抱。于是，這個反物質(zhì)將改變自己的性質(zhì)，很可能變成不帶電荷的粒子，或者成為一縷射線，這都是我們?nèi)祟惪梢杂^察到的形式?？墒牵覀冊趺粗肋@些粒子或射線的前身是天外來客反物質(zhì)呢?
根據(jù)上面的考慮，一些人認(rèn)為，反物質(zhì)是存在的，反物質(zhì)形成的星系也該存在，只是對我們來說，實在是難以觀察。它們也許躲藏在遙遠(yuǎn)的宇宙深處，偶爾派遣過來的“觀光團(tuán)”在路途中就遭遇了湮沒。這些物質(zhì)都是我們目前無法直接觀察到的，它們躲在宇宙深處，自己組成了反物質(zhì)的樂園。
一些思想更開放的科學(xué)家認(rèn)為，我們不用擔(dān)心有一天反物質(zhì)會襲擊我們的星系，因為它們根本就不和我們處于同一個宇宙中！
1933年，那個預(yù)言了反粒子的狄拉克在諾貝爾獎頒獎儀式上發(fā)表的演說中稱，他相信存在一個“反物質(zhì)”構(gòu)成的宇宙。
之后，一些物理學(xué)家提出了“反物質(zhì)宇宙模型”學(xué)說，他們認(rèn)為原始宇宙由一半正物質(zhì)和一半反物質(zhì)構(gòu)成，隨著宇宙的膨脹，宇宙中的正、反物質(zhì)彼此分開并各自聚集為以正物質(zhì)為主和以反物質(zhì)為主的團(tuán)塊，在正、反物質(zhì)交界處，由于正、反物質(zhì)湮沒而產(chǎn)生巨大輻射壓，從而把正物質(zhì)區(qū)域與反物質(zhì)區(qū)域分隔開來，形成了彼此孤立的宇宙，兩個宇宙被“宇宙地平線”分隔開，因而不能相互觀測到。
像我們安心地生活在正物質(zhì)宇宙中一樣，很可能也有人居住在反物質(zhì)宇宙中，他們自身由反物質(zhì)組成，如反質(zhì)子、反中子、正電子等等，他們周圍的世界，是由反物質(zhì)統(tǒng)治的，只有極少的正物質(zhì)存在。不過，他們是不會把自己定義為“反人類”的，在他們看來，我們的宇宙才是反的，而他們是正的。
長期以來，人們認(rèn)為粒子世界中，如果一個世界完全由反物質(zhì)組成，那么在性質(zhì)上應(yīng)該和完全由正物質(zhì)組成的世界一樣，它們之間存在著三個基本的變換守恒：一個是粒子和反粒子互換的正反粒子變換，一個是空間三個坐標(biāo)軸都反向的空間(鏡像)反射變換一個是時間反演變換(把時間顛倒)。也就是說，如果我們把我們的正粒子形成的世界完全替換為反粒子，在性質(zhì)上這個反物質(zhì)世界是完全等價的，我們看不出有什么差異。
物理學(xué)家長期認(rèn)為這三個變換守恒和能量、動量等的守恒定律一樣，都是粒子物理學(xué)中的基本定律。后來人們發(fā)現(xiàn)，這只是我們從宏觀世界中得到的“偏見”。在1956年前后，華裔物理學(xué)家李政道和楊振寧就提出，在微觀世界中，空間鏡像變換是不守恒的。很快，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)正反粒子變換也不都是守恒的，宇宙并不平衡。
此后的研究相繼發(fā)現(xiàn)，粒子和反粒子之間確實存在著細(xì)微的差別。比如在2001年，物理學(xué)家通過讓電子束和正電子束相碰撞，產(chǎn)生出了大量的重子和它的反粒子，比如B介子和反B介子。反謂重子，是指那些質(zhì)子、中子和比它們還重的基本粒子。這些產(chǎn)生出的粒子和反粒子都十分短命，迅速轉(zhuǎn)化為其他更輕的亞原子粒子，比如K介子等。
如果物質(zhì)和反物質(zhì)沒有區(qū)別，B介子和反B介子就會顯示出相同的衰變模式。然而，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，這兩種粒子顯示了不同的衰變狀況。通過對2億對B介子和反B介子的研究，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了物質(zhì)和反物質(zhì)的不對稱現(xiàn)象。他們發(fā)現(xiàn)了910例B介子轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€K介子和一個其他的介子，但是在反B介子中，只發(fā)現(xiàn)了696例。
不要小看這個細(xì)微的差別，在宇宙大爆炸的時候，正物質(zhì)和反物質(zhì)也許就是因為這一點點的細(xì)微不同，而在數(shù)量上出現(xiàn)了不同，不斷產(chǎn)生的正物質(zhì)恰好比反物質(zhì)多那么一點點，于是在“陰陽大搏斗”之后，反物質(zhì)被消滅掉，而正物質(zhì)保留了下來。整個宇宙于是由正粒子統(tǒng)治著，偶爾有極少量的反粒子由于不明原因出現(xiàn)，也很快被鎮(zhèn)壓，尸骨無存。
但是我們的宇宙為什么會喜歡正物質(zhì)，討厭反物質(zhì)，依然是個沒有解決的難題。
