反质子怎样产生？为什么研究反质子？

什么是反物质？在二十世纪二十年代的晚期，鲍尔·狄拉克首先预言了一种“镜像”粒子的存在，它们是物理学家已知电子和质子的反粒子，反粒子就像“镜子”中的粒子，它们有相反的电荷，电子的反粒子是带有正电荷的电子，质子的反粒子是带有负电荷的质子，两种反粒子被简称为正电子和反质子，在狄拉克提出预言后的1932年，科学家很快发现了正电子，直到1955年，科学家才发现了反质子。发现反物质粒子颇费周折，这是因为反粒子在宇宙中并不常见，事实上，反质子的发现与爱因斯坦著名的质能方程式有关，当粒子和反粒子相遇，它们会产生相互的湮灭作用，正反粒子在碰撞之后消失了，以“光暴”的形式释放能量，相反的过程同样成立，物质转换能量和能量转换物质符合物理学的对称原理，物理学家由此相信物质粒子和反物质粒子将以同样的数量创造出来。第一个反质子是通过加速器产生的，这种方法一直沿用至今，然而，反质子的“产出率”极为低下，大量质子和一个金属靶材相撞才产生一个反质子。一种粒子加速器专门为产生反质子而建造，按照质能方程式的含义，质量和能量可以互相转换，科学家为此设计了一款加速器，向加速器注入的能量被转换为物质，转换为他们期望得到的反质子。从二十世纪三十年代开始，物理学家相信宇宙是由同样数量的物质和反物质组成的，然而，我们很容易注意到物质的世界，根本看不到反物质的存在。反物质就像一种“幽灵物质”，揭示它的属性和它的消失之谜成为物理学家“重中之重”的研究课题。