黑洞、弯曲时空、奇异粒子、夸克……物理学的所有令人费解的发现中，反物质的存在无疑是最神奇的一个，也给科幻作家们提供了极佳的创作空间。弗兰克·克洛斯著羊奕伟编译的《反物质/微百科》就是一本关于反物质相关知识的译著。本书以反物质炸弹为切入点，结合科学实验、实例及现象，用通俗的语言介绍了人类对反物质逐步深入的研究历程，让读者能清楚地了解反物质的存在、产生、湮灭、存储、利用及影响等科学知识，是一部系统而通俗的反物质科普书。

大爆炸之初，能量在一片完美和谐之中转化成物质和反物质，而正负电子对撞机向我们展示了当时宇宙状态的一瞥。……如果反物质能够被制造出来并保存到需要的时候，那么它确实有潜力成为能源造福于太空工业，或者甚至作为摧毁军队的武器。……很多机构正在努力研究这些可能性。弗兰克·克洛斯著羊奕伟编译的《反物质/微百科》将谈及反物质的故事，即：它是什么，它是如何被发现的，我们如何制造它，它会带来哪些机遇又会引起哪些威胁。书中也会评估反物质作为长途太空旅行燃料以及武器的诸多现实的可能性。

1 反物质：真实或者虚幻

 1.1 反物质会撞上地球吗

 1.2 强大的反物质

 1.3 反物质的秘密

 1.4 天然反物质

2 物质的世界

 2.1 物质和反物质

 2.2 光谱和量子电子

 2.3 自旋的电子

 2.4 E代表爱因斯坦，并且E=mc2

3 石碑

 3.1 保罗·狄拉克

 3.2 合二为一

 3.3 无限海洋

 3.4 什么是正的电子

4 宇宙新发现

 4.1 发现正电子

 4.2 布莱克特的创造

 4.3 地球上的正电子

5 湮灭

 5.1 既非物质亦非反物质

 5.2 更多反粒子

 5.3 夸克和反夸克

 5.4 夸克遇上反夸克

6 储存反物质

 6.1 无坚不摧

 6.2 储存反质子

 6.3 潘宁陷阱

 6.4 陷阱中的反质子

 6.5 反氢和反物质工厂

 6.6 正负电子对撞机

7 镜像宇宙

 7.1 时光倒流？

 7.2 奇异粒子的奇异行为

 7.3 不要和反外星人握手

8 万事万物如何存在

 8.1 反物质消失之谜

 8.2 重演大爆炸

 8.3 中微子

 8.4 并不完美的启示录

9 揭秘

 9.1 反物质迷信

 9.2 反物质的威力

 9.3 大块反物质

 9.4 炫酷的反物质炸弹

 9.5 反物质：勇往直前

 9.6 反物质：从科幻到现实

 9.7 反物质工厂

附录

 附录 1 反物质的代价

 附录 2 狄拉克密码

尾注

书目

我父亲以前常说：“当无坚不摧的矛遇到坚不可摧的盾时会怎、样?”当然他并不会把这个问题延伸到宇宙论的高度。就像牛顿并不满足于一个运动定律，贝多芬不止步于一首交响曲，我的父亲也有更多的疑问：“如果一种物质会摧毁所有接触它的东西，那么怎么存储它呢?”

一种东西会首先摧毁它的容器，这种观点有一个重要的蕴含：为什么会禁锢于此?当打破牢狱跨越而出，它就可以肆意吞噬周围一切，人挡杀人佛挡杀佛，更别说渺小的人类了。这个力量实在强大，场景如此恐怖，简直是人类的噩梦。

我此前相信的答案是：他的问题只是科幻小说里的桥段。但是我错了。

无坚不摧的力遇到坚不可摧的体——这是一种无限的概念：当两个无限相比较时，哲学家们对这种悖论也十分恼火，只能说：“我的无限比你的无限更大”。然而，这里用来比较的东西是其他的物质，准确地说是所谓的反物质。科幻小说作家对反物质可谓青睐有加，认为它是一种真实存在，而其中的内涵妙不可言。

反物质是物质的一种奇怪的颠倒影像，就像我们所说的半斤八两，只是其中的左变成了右，而正变成了负。就像铸件取出之后模具依然存在，反物质和物质就是实体的阴阳两面。当海边的孩童在坚固的沙滩上挖洞取沙，堆砌成美丽的沙堡，这个沙堡就象征着物质，而沙滩上留下的沙洞象征着反物质。

假设，一个物质存在突然遇到了反物质的自己，它们的参数是完全互补的，最终会相互协调然后消亡。反物质的魅力就在于，它会在一瞬间摧毁物质。反物质顾名思义，真的可以“反’物质。

在80年前，反物质理论被第一次提出。而在75年前，第一个反物质被发现了，那就是“正电子”。

值得庆幸的是，反物质极其罕见，在现实中几乎不存在，而微量的反物质摧毁物质时，反物质本身也被摧毁了。所以我们今天还快乐地生活在这地球上。人们发现的首个反物质，只是摧毁了一个原子里的某个电子而已。我们所见的整个宇宙之中，通常存在的都是物质而非反物质。看起来，反物质似乎在大爆炸初期就被消灭掉了。经过长期的物质与反物质的湮灭之后，剩下的残余部分才形成了今天的物质宇宙。而湮灭的结果就是之后140亿年中遍布宇宙的电磁辐射和“微波本底辐射”。坏女巫死了，物质获胜了；在物质和反物质这两种势均力敌的无限之中，物质的无限更大。

但要是有些反物质逃过一劫，在宇宙的某个角落里潜伏着，又恰恰被在宇宙中漫游的我们遇到了；抑或是宇宙射线鬼使神差地又形成了一些反物质：会发生什么事情呢?一辆卡车大小的反物质，其爆炸威力足以使整个世界动摇。如果真的发生了，反物质就成了我父亲那个问题的真实例子，但是还好它不会扩散，虽然我曾经一度非常担心它有这种能力。反物质确实会摧毁物质，但代价是同时摧毁自己；就像癌细胞，杀死了宿主之后自己也会死亡。我们世界中任何物质的湮灭，都会对应着相同量反物质的消失。湮灭的结果可能是一束射线，也许是伽马射线，从湮灭处以光速向外发射，而反物质的威胁就此解除了。这就是为什么没有反物质存留——至少我们周围没有——的原因：所有的反物质都被摧毁了，获胜的是物质一方。

所以反物质并不是一个恐怖版本的“九号冰(ice-nine)”，这种冰来自库特·冯尼古特(Kurt Vonnegut)的小说《猫的摇篮》(Cat’sCradle)，是一种水的形态，它会将遇到的所有液体变成凝冻的固态。小说中它能够首先作用于一个小水坑，接着是小溪、河流，最后将整个世界的海洋都凝冻成“一个巨大的果冻”。而反物质的作用范围是有限的。虽然如此，它会摧毁所接触的任何物质，爆炸释放出的能量远超出我们现有的任何东西。

P1-3

万世之初，空无一物，“虚空的表面只有黑暗”。突然间发生了能量爆炸：“让这里有光，于是就有了光”，虽然我不知道能量从何而来。

我只知道接下来发生的事情：能量凝聚成物质以及它的神秘反面——反物质，达到一种完美的均衡。我们见惯了普通的物质，它们构成空气、岩石以及各种生物。但我们却不那么了解物质的忠实反面，它同物质在所有方面都完全一致，只是其中原子内部深处的一切都是相反的。这就是反物质——物质的对立面。

现在，反物质并不是普遍存在的——至少在地球上是这样——它在宇宙中莫名其妙地消失了。但是它的存在是毋庸置疑的，因为现代科学家已经成功地制造出了少量的反物质。

一旦反物质与物质相接触，在电光火石之间就会相互湮灭，并且释放出禁锢了数亿年的所有能量。因此，反物质被认为是新世纪的一项前沿技术，可以作为一种完美的能源。当然，它这种可以消灭物质于无形的潜力，更使得它可以作为一种具有巨大杀伤力的终极武器。

至少这种武器论在文学界和网络上甚嚣尘上，甚至美国空军也持相似观点。那么，反物质真的是这样吗?

这是一本科学爱好者和科幻小说迷们不可不看的作品。

——约翰·格里宾 BBC《焦点》杂志

对于那些希望了解有形世界的另一面的人来说，这本书清晰地描绘出了那一方奇异的境界。

——《月球与行星信息公告》