所謂反物質(zhì)，是和物質(zhì)對立的一個概念。現(xiàn)在我們知道，物質(zhì)是由原子構(gòu)成的，原子的中心是原了核，原子核又包括質(zhì)子和中子；原子的外面是圍繞原子核放置的電子。原子核里的質(zhì)子帶正電荷，電子帶負(fù)電荷；它們所帶的電量是相等的，但是電性相反。

宇宙是一個天然的巨大的實(shí)驗(yàn)室。在廣闊的宇宙空間，展示著豐富多彩、復(fù)雜宏偉的物理現(xiàn)象。

1979年，美國新墨西哥州立大學(xué)的科學(xué)家把一個有60層樓房那么高的巨大的氦氣球，放到了離地面35千米的高空。氣球上裝載一批十分靈敏的探測儀器，有5000傍重。氣球在高空中飛行了8個小時，獲得了28個“反質(zhì)子”。這是在地球上的實(shí)驗(yàn)室以外第一次發(fā)現(xiàn)的反物質(zhì)。科學(xué)家們認(rèn)為，這一發(fā)現(xiàn)對宇宙學(xué)的研究將會產(chǎn)生深刻的影響。

那么，反物質(zhì)是怎么回事呢？

20世紀(jì)初有一些科學(xué)家，提出了這樣一個奇怪的問題，就是攜帶正電荷的質(zhì)子同攜帶負(fù)電荷的電子的質(zhì)量相差這么懸殊，是很不相稱的，會不會有另外的粒子，它們所帶的電量相等而符號相反的。例如，一種粒子的質(zhì)量同質(zhì)子相等，可是帶的是負(fù)電，另一種粒子的質(zhì)量同電子相等，可是帶的是正電，這個想法可以看作是反物質(zhì)概念的萌芽。

到了1928年，英國青年物理學(xué)家狄拉克，在探討相對論量子力學(xué)的時候，從理論上提出了可能存在帶正電荷的電子。這種新的粒子，除了電荷同電子相反以外，一切性質(zhì)都和電子完全相同。1932年，美國物理學(xué)家安德遜在實(shí)驗(yàn)室里發(fā)現(xiàn)：一束y射線變成了一對粒子，其中一個粒子是電子，另一個和電子的質(zhì)量相同，但是電荷相反。這后一個粒子就是狄拉克從理論上所預(yù)言的正電子。1955年，美國物理學(xué)家西格雷等人在高能質(zhì)子同步加速器中用人工方法獲得了反質(zhì)子，這是質(zhì)量同質(zhì)子相等可是帶的是負(fù)電荷的粒子。

現(xiàn)在，我們知道每種粒子都有相應(yīng)的反粒子。

有趣的是，粒子和反粒子碰到一起的時候，會轉(zhuǎn)化成電磁輻射。物理學(xué)家把這個過程叫做正、反粒子的“淹滅”效應(yīng)。所謂淹滅效應(yīng)，是指當(dāng)一種基本粒子跟它的反粒子相遇的時候，兩個粒子一塊兒“消失”，轉(zhuǎn)化成其他種基本粒子的現(xiàn)象。

從反粒子人們自然想到反原子。比如，一個質(zhì)子同一個帶負(fù)電的電子相結(jié)合，就形成了一個氫原子。那么，一個反質(zhì)子和一個正電子相結(jié)合，不是會形成一個反氫原子嗎，反氫原子又可以結(jié)合成反氫分子。這樣，反粒子就可以構(gòu)成各種反元素、反分子。這種由反粒子構(gòu)成的物質(zhì)就叫做反物質(zhì)。