lhc成果

1. 爭議中的大型對撞機，該不該建造呢為啥爭議這么大

首先，建造大型對撞機研究的是高能物理領域，不過，論實驗精度來說，凝聚態物理要比高能物理強很多，不如花這個錢去研究可以改善民生、改變生活的凝聚態物理了，可以讓材料科學更進一步。而建造對撞機呢，很難在人類生活中體現出來它的作用，需要的時間還是很久的。

有人看到這樣的說法肯定會反駁，認為這是目光短淺的看法，可是，事實情況是，即便建造了這個大型對撞機，又可能會發現出什麼成果呢？

就我個人的看法來說，我是站在楊老一方的，從國際上建造對撞機的歷史經驗來看，前期建設與後期投入確實會花很大一筆錢，像是一個無底洞，當時美國建設的對撞機項目中途被叫停了，可是並沒有影響美國的科技強國地位，而歐洲多國合作建設的LHC項目，雖說做出了重要的成果，但從更大的方面來看，持續落後於美國，且差距還在拉大，以上就是我的個人看法。

2. 07年中科院傑出科技成就獎獲得者是誰

個人：3名

潘建偉

工作單位：中國科學技術大學

主要科技貢獻：在世界上首次成功地制備了三光子、四光子、五光子糾纏態，並由此首次完成了三光子和四光子GHZ定理的實驗驗證。在連續變數的Bell定理、兩粒子GHZ定理的證明以及多粒子糾纏分類等理論研究方面取得了重要進展。首次成功地實現了量子態隱形傳輸以及糾纏交換；在發現線性光學糾纏態純化理論方案的基礎上，首次成功地實現了高精度的糾纏態純化；首次實驗實現五光子糾纏和終端開放的量子態隱形傳輸，這是迄今為止量子糾纏的世界記錄。首次實驗實現了未來長程量子通訊的關鍵器件——量子中繼器；實驗實現了13公里自由空間糾纏光子分發，這是目前國際上自由空間糾纏光子分發的最遠距離，也是目前國際上沒有竊聽漏洞量子密鑰分發的最大距離。

李 燦

工作單位：中國科學院大連化學物理研究所

主要科技貢獻：在光譜上鑒別了表面超氧和過氧等分子離子氧物種以及在低溫下觀察到甲烷在催化劑表面形成的活化吸附態；在國際上最早將紫外拉曼光譜應用於催化研究，籌建了國內第一台用於催化材料研究的紫外共振拉曼光譜儀；在表面上和納米孔中合成手性催化材料；發展了用於超深度脫硫的乳液催化技術。發表正式論文260餘篇，申請中國發明專利30餘件(12件已授權)。獲得中科院自然科學獎二等獎和國家發明二等獎，2004年獲得「International Catalysis Award」。李燦現任催化基礎國家重點實驗室主任、大連化學物理研究所學位委員會主任、中國化學會催化委員會主任、國際催化學會理事會副主席，2003年當選中國科學院院士。

常文瑞

工作單位：中國科學院生物物理研究所

主要科技貢獻：主持完成了「菠菜主要捕光復合物(LHC-II)的晶體結構」測定，研究結果於2004年作為Article論文並以封面形式在《NATURE》雜志發表。成果的主要內容是：1)在2.72?解析度測定了重要光合膜蛋白LHC-II的晶體結構，發現了膜蛋白結晶的第三種類型；2)建立了包括膜蛋白、色素分子和脂分子在內的蛋白脂質體的完整的LHC-II結構模型，提供了近三萬個(29038)獨立的精確的原子坐標；3)首次基於精確的結構數據對高等植物的光能吸收、傳遞和光保護等熱點問題進行了探討。《NATURE》評審專家認為「這些研究成果代表了一大突破」，是「光合作用研究的一大跨躍」。這是我國科學家獨立自主完成的第一個膜蛋白的晶體結構，填補了我國在膜蛋白三維結構研究領域的空白。該成果被兩院院士評為2004年度中國科技進展十大新聞。

3. 趙政國的學術成果

1998年－2001年，在BES主持完成了R值測量課題，將2-5GeV能區的R值精度提高2-3倍。測量結果已被邀請在三十多個重要國際會議上報告，受到高度評價。在PRL上發表的兩篇與R值測量相關的論文，其引用率在SLAC資料庫中被標記為「Top Citation」。作為第一獲獎人獲得2002年北京市科學技術一等獎、2003年中國科學院傑出科學成就獎和2005年國家自然科學二等獎。
1999年至2001年，作為BES國際合作組發言人，完成了5800萬J/psi事例的獲取，為目前世界上最大樣本。組織完成了第一版本「BESIII and its physics goal」設計報告。
2006年代表CERNLHC上的兩大實驗主探測器ATLAS和CMS,在國際高能物理大會上做題為」Diboson proction and triple gauge coupling at LHC」的報告。

4. 北京正負電子對撞機的工程成就

從1999年開始，北京正負電子對撞機未來發展的預先研究已經開始。改造工程最初計劃採用單環方案，使用麻花軌道實現多束團對撞，亮度提高一個數量級左右。但由於受到BEPC豐碩科研成果的吸引，2001年美國康奈爾大學把一台原先在高能量下運行的對撞機轉到BEPC的能區工作（稱為CESRc），主要設計指標對撞亮度與BEPC改進升級的目標相同。但是他們採用短平快的方法，聲稱能在2～3年內達到設計目標。實際上，他們的短平快方法並不成功，CESRc只達到了設計性能的1/5到1/8。
「然而在當時，如果BEPCII不改變方案，大幅度提高效能，我們將失去國際競爭力。」陳和生介紹，面對嚴峻的競爭，為了繼續保持在國際高能物理研究上的優勢，中國科學家接受挑戰，迎難而上，提出了新的改造方案。
採用最先進的雙環交叉對撞技術改造對撞機，設計對撞亮度比原來的對撞機高30～100倍，遠高於康奈爾大學對撞機，使BEPCII將在世界同類型裝置中繼續保持領先地位，成為國際上最先進的雙環對撞機之一。這個方案的驗收指標是將性能提高30倍，難度極大。
這個方案得到了科學界的支持和國家的批准，並在2004年初開工建設，稱為北京正負電子對撞機重大改造工程。研究人員在參考國際先進的雙環方案的基礎上，根據「一機兩用」的設計原則，巧妙地利用外環提供同步輻射光，並將硬X光的強度提高了一個數量級，滿足廣大同步輻射用戶的需求。
BEPCII工程於2004年1月動工，計劃工期5年，改造的主要目標是提高對撞機的性能，使粲物理數據增加兩個數量級。
「我們邊建設邊提供同步輻射光，創國際先例。」陳和生說，盡管工程建設和調束的時間十分緊張，高能所仍堅持以國家需求為己任，考慮到上海同步輻射光源尚未建成，為了保證國內廣大同步輻射用戶研究工作的需要，主動將工程建設分為三個階段：直線加速器改造、儲存環改造和探測器改造，並克服重重困難，在每個階段都插入同步輻射運行，最大限度地減少工程對同步輻射用戶造成的影響，創造了在大型加速器的建設過程中提供同步輻射專用光服務的國際先例。
2009年4月下旬，開始本輪調束前，BEPCII/北京譜儀III進行物理數據採集，僅用不到一個月的時間，就獲得了1億 ψ（2S）衰變事例，是目前世界上最大的在ψ (2S）共振峰上採集的數據樣本，數據質量非常好。而改造前獲取1400萬事例要用三個多月的時間。
「BEPCII挑戰加速器建設和調試的難度極限。」陳和生透露，國際上成功的雙環電子對撞機的周長一般在2公里以上，而北京正負電子對撞機（BEPC）儲存環的周長短，只有240米。隧道原來是給單環設計的，空間狹小。國外成功的雙環對撞機是在80米距離內實現電子對撞再分開，BEPCII的對撞區非常短，必須在28米內實現。
其次，多項先進技術為首次應用。為了繼續保持在τ—粲物理能區的先進性，工程採用大量國際上的頂尖技術，而許多技術、設備是國內從未有過的，而高能物理對撞機的加工精度往往比航天、航空領域的要求還要高。比如，對撞機必須使用多種先進的超導設備，大多為國內從未有過的，並為此建立大型氦低溫系統。其他首次應用的技術還有加速器建造中的橫向反饋系統、超導高頻系統、超導磁鐵、全環軌道慢反饋、束團流強檢測控制，探測器建造中的高解析度晶體量能器、小單元氦基氣體漂移室、大型螺線管超導磁體、阻性板室（RPC）等。
據悉，BEPCII對撞亮度達到驗收指標的消息傳出，世界各大實驗室的加速器專家，如歐洲核子研究中心（CERN）的副所長Steve Myers、大型正負電子對撞機LEP和大型強子對撞機LHC的調束運行負責人CERN的Paul Collier博士、美國布魯克海文實驗室（BNL）的著名加速器專家翁武忠博士、美國斯坦福直線加速器中心（SLAC）的趙午教授等紛紛在第一時間發來郵件表示祝賀。

5. 歐洲核子研究組織的科學成就

歐洲核子研究組織所舉行的實驗在粒子物理學中的重要成就。這是其中幾項：
● 在1973年，Gargamelle氣泡室發現了中性流。
● 在1983年，UA1和UA2發現了W 及 Z 玻色子。
● 義大利魯比亞(Carlo Rubbia）和荷蘭范德米爾(Simon van der Meer）獲得1984年的諾貝爾物理學獎。
● 夏帕克（Georges Charpak）獲得1992年的諾貝爾物理學獎。
● 2011年9月23日，參與實驗的瑞士伯爾尼大學的物理學家伊雷蒂塔托等人聲稱：一種稱為中微子的亞原子移動的速度比光速快了60納秒，若該研究成果獲得科學界的確定，將改寫愛因斯坦在1905年發表的狹義相對論中提出的「光速為宇宙中最快速度」的理論，但在CERN於2012年2月23日所發布的報告中指出這一結果有誤差，而誤差源於為GPS同步提供時間戳的振盪器步進過快和用於將GPS信號輸出到原子鍾的光纜沒有正確連接；後來在研究團隊內的不信任投票通過（團隊內有超過30個重要成員投了不信任票）後伊雷蒂塔托等人也為此引咎辭職。
●2012年7月4日，歐洲核子研究組織（CERN）宣布，大型強子對撞機（LHC）的緊湊渺子線圈（CMS）探測到質量為125.3±0.6GeV的新玻色子（超過背景期望值4.9個標准差），超環面儀器（ATLAS）測量到質量為126.5GeV的新玻色子（5個標准差）。2013年3月14日，其發布新聞稿表示，於12年7月4日探測到的新粒子是希格斯玻色子。

6. 人類探索微小世界的成果

老實說在下對此一竅不通，只是出於好奇長期訂閱了《飛碟探索》和《科幻世界》兩本雜志，恰巧在2010.3期上有一篇小庄：《世界需要對撞機》的文章。文章提到了近一個世紀以來人類發現的幾種粒子，1919年，英國科學家厄內斯特.盧瑟福用天然放射源中的高速a（應該是阿爾法）粒子束作為「炮彈」轟擊金屬箔，實現了人類科學史上第一次人工核反應，發現了質子的存在。1977年美國費米實驗室發現了底誇克（誇克是夠成質子、中子等亞原子粒子的其本單元，其中頂誇克和底誇克是質量最大的），1995年費米實驗室利用新一代高能量粒子對撞機（Tevatron），成功的捕獲到了頂誇克的蹤跡。目前歐洲核子中心（CERN)利用在法瑞邊境建造的大型強子對撞機（LHC),和美國費米實驗室的高能對撞機(Tevatron)都在著力探索尋找希格斯玻色子的存在（這種粒子能夠解釋為什麼宇宙中的所有物質都有質量，是粒子標准模型中迄今唯一沒有找到的一種）
在文章中就獲得這些有關粒子的信息，以下是在網路搜索的信息。

W 及 Z 玻色子是負責傳遞弱核力的基本粒子。它們於 1983年在歐洲原子能研究中心（CERN）被發現的。這一發現被認為是粒子物理中的標准模型的一大勝利。W 玻色子是因弱核力的「弱」（Weak）字而命名的。而 Z 玻色子則半幽默地因是「最後一個要發現的粒子」而名。另一個說法是因 Z 玻色子有零（Zero）電荷而得名。
中子是1932年B.查德威克用a粒子轟擊的實驗中發現，並根據E. 盧瑟福的建議命名的。 中子是不帶電的基本粒子，靜止質量為1.675×10^-27kg,它的半徑約為O.8×10^-15m，與質子大小類似。中子常用符號n表示。

個人認為：其實直線粒子「加速器」和粒子「對撞機」的發明建造本身，就是人類在探索微觀世界領域的一大成就，1927年25歲的奧斯陸人羅爾夫.維德羅（1920——1996）製造出了世界上第一台直線加速器。迄今為止世界各國已經建造了27個大型對撞機，毫無疑問，對撞機將對人類在微觀世界探索發揮巨大的作用。

7. 現在人類在探索微小世界方面已經取得了哪些豐碩成果

食品工業:人們通過觀察研究知道有的微生物對人有益，利用它們可改善我們的生活。比如釀酒，製作醬油、醋、霉豆腐、泡菜、奶品、麵包、饅頭、臘肉等都要依靠微生物。其中利用酵母菌發面的原理是:酵母菌分解麵粉里的糖類，排出二氧化碳。二氧化碳在加熱時體積急劇膨脹，從而使饅頭、麵包內部疏鬆多孔。
農、林業方面:農、林業上進行品種改良，提高產品的數量和質量，也充分利用了放大鏡和顯微鏡的作用，如袁隆平的雜交水稻培育。雜交水稻要在水稻花的花蕊上進行，水稻開的花很小很小，因此尋找雄性不育的野生稻和進行雜交工作都必須利用放大鏡和顯微鏡。雜交水稻培育成功，不僅在很大程度上解決了我國人民的吃飯問題，而且也是解決21世紀全球糧食問題的法寶。
土壤的改良和凈化:土壤中有許許多多的微生物，主要有細菌、真菌、放線菌、藻類和原生動物，它們與土壤肥力有關，有的能把生物屍體分解為植物需要的營養，有的能和生物共生，起到固氮的作用。比如在豆科植物根部生長的許許多多小圓球是根瘤菌，根瘤菌吸收並固定大氣中的氮提供給植物作為肥料，同時吸收植物中的碳水化合物作為自身的營養。科學研究證明，每公頃大豆在其一生中能夠固定氮素102千克(摺合成硫酸鉸是510千克)。因此，人們把豆科植物的根瘤比喻成巧妙的生物固氮工廠。如果土壤中有了大量的根瘤菌，可少施或不施氮肥，還能提高土壤肥力，同時還能節約由於生產氮肥需要的電力以及減少水質和土壤的污染。在古代，我國勞動人民就知道豆類植物具有肥田的作用，並大量進行人工培植和使用。日前在我國西部大開發的建設中，一些農業微生物學工作者，大力提倡在西部沙漠、戈壁、荒坡多種植豆科樹、草，增加土壤肥力，綠化荒山荒坡，防止水土流失，促進農、林、牧業的發展。世界上有不少科學家在對根
瘤菌進行研究方面取得了新的成就，如日本科學家在世界上首次破譯了一種控制根瘤菌數量的遺傳基因密碼，這將使在貧痔的土地上培育出不需施肥的作物成為現實。
因化肥、農葯、除草劑過量使用導致的農田土壤污染已成為重病沉疾，而土壤污染帶給水果、蔬菜、糧食的污染以及對人類造成的危害更不可低估。凈化土壤，也要靠微
生物發揮作用。
污水和垃圾處理:微生物在自然界中，還扮演著另一個十分重要的角色一污水和垃圾的處理者。幾乎所有的污水處理都是靠微生物的作用完成的。污水和污物處理中既需要微生物分解和除掉各種有害物質，還要靠微生物進行除臭。污水與污物的處理速度、處理效果取決於微生物的種類和功能。
微電子技術:顯微技術還促進了微電子儀器的研製。美國的科學家已研製成功一種微型電動馬達。這種微型馬達直徑僅0. 07毫米，厚度是0. 25毫米。有了這種微型馬達，將來人們大約可以製造大批在人體內運行的裝置，擔負運輸和清除有害物質的工作。

8. 歐洲大型強子對撞機的實驗結果怎樣

歐洲核子研究中心（CERN）3月30日宣布，跨越日內瓦市郊瑞士法國邊界的大型強子對撞機（Large Hadron Collider，簡稱LHC）上，總能量為7萬億電子伏特的兩個束流對撞，在發生兩次故障後最終獲得成功。這是世界上目前能量最高的對撞。

資料來源於： http://scitech.people.com.cn/GB/11264642.html 此次對撞實驗首次向媒體開放48小時。中國科學院高能物理所CMS（緊湊繆子線圈）實驗遠程式控制制中心通過網路向媒體直播了對撞實驗過程。

「此次對撞成功，標志著LHC的物理研究的開始，標志著一個激動人心的粒子物理新時代的到來。」中國科學院高能物理研究所粒子天體物理中心研究員陳國明說。

據悉，對撞的兩個束流，每個束流帶兩個束團，每個束團由50億個質子組成，每個質子的能量為3.5萬億電子伏特。質子的速度是光速的99.999995%（比光速慢億分之五）。按計劃，本次運行後4個月內，每個束團的質子數將上升到800億個。

北京時間30日下午3點左右，正當記者們在高能所CMS實驗遠程式控制制中心聚精會神地觀看對撞實驗時，CERN傳來消息：由於對撞機保護裝置導致束流意外丟失，對撞未能如期實現。研究人員不得不繼續對機器進行調試。

陳國明介紹，2008年的LHC實驗失敗，發生爆炸事故，在其後的一年多時間，CERN對LHC進行了檢修和調整，並增加了保護裝置。此次束流丟失正是此保護裝置所致。

不過，CERN研究人員隨即表示，這是他們意料之中的事情：「我們已經等了20年，可以再耐心等一會。」幾個小時後，CERN研究人員想要再次進行對撞，又一次發生了故障。不過，功夫不負有心人，經過進一步調試後，北京時間30日晚上7點零6分，總能量為7萬億電子伏特的兩個束流對撞成功。

「做科學實驗，尤其是在能量這么高的機器上開展實驗，是一件非常有挑戰性的事情，不會像開party一樣，客人一來就可以看到慶祝的時刻。」高能所所長陳和生向記者介紹,「LHC是世界上能量最高的機器，非常復雜，在調試過程中，由於束流丟失未能如期實現對撞，並不意味此次對撞實驗失敗。北京正負電子對撞機在調試過程中也經常出現束流丟失的情況，這是調試過程中碰見的正常狀況。」

歐洲核子研究中心將連續運行LHC 18到24個月，以便為LHC上面的各個實驗提供足夠的數據來進行物理研究。這一階段的運行過後，LHC將關機進行徹底修理，為14TeV對撞作準備。

歐洲核子中心的所長Heuer說，兩年的連續運行是一個離譜的要求，但這個努力是值得的，這可以補償前次失敗所失去的時間，使物理學家們可以有機會做出他們的成果。

9. AE 粒子跟隨路徑

它拖拽到你要跟隨的那層的某個屬性上就可以了，你說的那個應該是拖拽到了軌跡層的位移屬性上吧

10. 反物質究竟是個啥東東

反物質
反質子、反中子和反電子如果像質子、中子、電子那樣結合起來就形成了反原子。由反原子構成的物質就是反物質。當你照鏡子時，鏡中的那個你如果真的存在，並出現在你面前，會怎麼樣呢？科學家們已經考慮過這個問題，他們把鏡中那個你叫做「反你」。科學家想像很遠的地方有個和我們的世界很像的世界，它將是一個由反恆星、反房子、反食物等所有的反物質構成的反世界。反物質正是一般物質的對立面，而一般物質就是構成宇宙的主要部分。

粒子物理中的反物質概念：
我們知道，把自然界紛呈多樣的宏觀物體還原到微觀本源，它們都是由質子、中子和電子所組成的。這些粒子因而被稱為基本粒子，意指它們是構造世上萬物的基本磚塊，事實上基本粒子世界並沒有這么簡單。在30年代初，就有人發現了帶正電的電子，這是人們認識反物質的第一步。到了50年代，隨著反質子和反中子的發現，人們開始明確地意識到，任何基本粒子都在自然界中有相應的反粒子存在。
電子和反電子的質量相同，但有相反的電荷。質子與反質子也是這樣。那麼中子與反中子的性質有什麼差別？其實粒子實驗已證實，粒子與反粒子不僅電荷相反，其他一切可以相反的性質也都相反。這里我們討論一下重子數的概念。
質子與中子被統稱為核子。人們從核現象的研究發現，質子能轉化為中子，中子也能轉化為質子，但在轉化前後，系統的總核子數是不變的。50年代起的粒子實驗表明，還有很多種比核子重的粒子，它們與核子也屬同一類，這類粒子於是被改稱為重子，核子僅是其最輕的代表，一般的規律是：當粒子通過相互作用而發生轉化，系統中的重子個數是不會改變的。
由於重子數的守恆性，兩個質子相碰是不會產生一個包含三個重子的系統的，那麼反核子應當怎麼產生？實驗表明，反核子總是在碰撞中與核子成對地產生的。例如
p+p → N+N+N+N'+若干 π介子
其中N代表質子或中子，N'代表反質子或反中子。反核子一旦產生，它常很快與周圍的某個核子再相碰而成對地湮滅。例如
N+N' → 若干 π介子
對於比核子更重的重子，情況完全一樣。反重子也總是與重子成對地產生，成對地湮滅的。這些經驗使人們認識到，重子數的守恆規律需要重新認識。
現在人們把重子數B當作描述粒子性質的一種電荷。正反重子不僅有相反的電荷，而且也有相反的重子數B。令任一個重子都具有重子數B=+1，則任一個反重子都具有B=-1。介子、輕子和規范子等非重子不具有重子數，即它們有B=0。重子數的守恆規律可表述為：任何粒子反應都不會改變系統的總重子數B。這表述既反映了不涉及反粒子時的重子個數不變，也概括了反粒子與粒子的成對產生和湮滅。現在我們容易理解中子和反中子的區別了，它們具有相反的重子數B，因此反中子能與核子相碰導致湮滅，而中子則不能。
此外，人們還類似地發現了輕子數的守恆性。中微子雖不帶電，也不具有重子數，但它與反中微子具有相反的輕子數。按輕子數的守恆性，中微子與反中微子的物理行為也是很不一樣的，實驗還表明，介子數和規范粒子數是不具有守恆性的。這樣我們看到，電荷只是粒子的一種屬性，另外還有用重子數和輕子數等物理量刻畫的其他屬性。正反粒子的這些屬性也都是相反的。
1928年，英國青年物理學家狄拉克從理論上首次論證了正電子的存在。這種正電子除了電性和電子相反外，一切性質和電子相同。1932年，美國物理學家安德遜在實驗室中發現了狄拉克所預言的正電子。1955年，美國物理學家西格雷等人用人工的方法獲得了反質子。此後人們逐漸認識到，不僅質子和電子，所有的微觀粒子都有各自的反粒子。
這一系列科學成果使人們日漸接近反物質世界。然而問題並不那麼簡單。首先，在地球上很難發現反物質。因為粒子與反粒子碰到一起，就像冰塊遇上火球一樣，或者一起消失，或者轉變為其他粒子。所以在地球上，反物質一旦碰上其它物質就會被兼並掉。其次，製造反物質相當困難而且耗費巨大，需要如SSC或LHC之類的高科技儀器，並且即使製造出反物質，也難以保存，因為地球上萬物都有物質構成。
我們周圍的宏觀物質主要由重子數為正的質子和中子所組成。因此，這樣的物質被稱為正物質，由他們的反粒子組成的物質相應地叫反物質。從粒子物理的角度講，正粒子和反粒子的性質幾乎完全對稱，那麼為什麼自然界有大量的正物質，而卻幾乎沒有反物質呢？這正是我們現在要討論的問題。
從根本上說，反物質就是物質的一種倒轉的表現形式。愛因斯坦曾經根據相對論預言過反物質的存在：「對於一個質量為m，所帶電荷為e的物質，一定存在一個質量為m，所帶電荷為-e的物質（即反物質）」。

宇宙中有反物質天體嗎？
粒子實驗已證實，正反粒子的強作用和電磁作用性質完全一樣，因此反質子和反中子也能結合成帶負電的反原子核，反核和反電子結合在一起，就能組成反原子。我們的正物質世界有多少種原子，相應在反物質世界中也能有多少種反原子，而且它們在結構上將是完全沒有區別的，延伸起來講，大量反原子可以構成反物質的恆星和星系。如果宇宙中正反物質為等量，那麼這樣的反恆星和反星系就應當存在。因此這給天文學家提出了一個深刻的問題：天上有反恆星和反星系嗎？
要由觀測來分辨遠處星系由物質構成或反物質構成並不容易，至今的天文觀測只是接收遠處天體所放出的光子。原則上，正物質天體若輻射光子，那麼同樣的反物質天體應當輻射反光子。但是光子是純中性的粒子，因此光子與反光子是同一種粒子。這樣，天文學家通過可見光、射電、X射線或 γ 射線觀測，原則上無法區分他的目的物是由物質構成還是由反物質構成。恆星和星系除了輻射光子外，它們還輻射中微子。中微子與反中微子很不一樣，如果天文學家能接收中微子，那麼他就能區分物質天體與反物質天體。可惜中微子與任何物質的相互作用都很微弱，造一個能接收它們的儀器很困難。今天用這辦法來區分物質天體或反物質天體還辦不到。那麼讓我們問：與我們最鄰近的太陽或月亮會是由反物質組徹嗎？
月亮是離我們最近的天體，由地面出發的宇航員已在月球上登陸過。如果月球是由反物質組成的，那麼在那位宇航員與月球接觸時，湮滅過程早已把他轉化為介子了。這是直接證據，表明月亮是正物質天體。至於太陽，那是人類沒有可能登陸的地方。那麼怎麼才能知道它不是由反物質組成的呢？太陽表面的氣體很熱，其中熱運動速度較快的原子的速度已超過了太陽表面的逃逸速度，這就是太陽風的起因，若太陽是反物質恆星，太陽風就由反原子組成，它吹到行星上，就會和行星的正原子相湮滅。於是正物質組成的行星會逐漸消失掉，這種消失過程沒有發生，就證明了整個太陽系中沒有反物質天體。這樣，如果要存在反物質天體，它至少應在太陽系之外。
1979年，美國科學家把一個有60層樓高的巨大氣球放到離地面35公里的高空，氣球上載有一批十分靈敏的探測儀器，結果，它在高空獵取了28個反質子。這是在地球以外第一次發現的反物質。除此之外，還在星際空間發現了反物質流。
把眼光放遠到整個銀河系，要問的是：在這個由千億個恆星構成的系統中，會有一部分是反恆星嗎？今天人們也已能肯定地回答：不會有。我們從地面上能接收到太空中飛行的宇宙射線。觀測統計表明，宇宙射線粒子中反質子僅是質子的萬分之幾，並且這少量的反質子是高能粒子碰撞的次級產物，而不是原始的，此外宇宙射線中有很少的 α 粒子（即氦核），但是反 α 粒子卻一個也沒有發現過，這些事實說明原初的宇宙射線是由正物質組成的。如果銀河系中有反物質恆星，那麼宇宙射線粒子將與它碰撞而發生湮滅。湮滅產生的 π 0 介子將很快衰變而成 γ 光子。因此這種湮滅過程是能夠通過 γ 射線的觀測來發現的。正是沒能找到湮滅過程所放出的很有特徵性的 γ 光子，使人們知道，銀河系中並沒有反恆星的存在，整個銀河系都是由正物質組成的。
我們的宇宙是由大量星系構成的。若在遠處有反物質組成的星系，原則上也能用同樣的道理來發現。星系之間並不是真空，而是彌漫著很稀薄的氣體。因此，若既有正物質星系又有反物質星系，那麼正反物質必會相遇，相遇處必會有湮滅過程發生。人們著意地尋找了相應的 γ 射線，而沒有找到過。於是得出結論：在三千萬光年的范圍內不會有巨大的反物質星系存在。若在更遠的地方有這種湮滅發生，由於它的信號太弱而沒有被發現是不能排除的。所以上述結論是今天的觀測能力所能給出的回答。
在這樣的結果面前，人們的看法分成了兩種。一種認為宇宙中正反物質應當是等量的，需要的是從更遠處去尋找反物質星系存在的證據。另一種認為事實已暗示，宇宙中沒有大量的反物質存在，需要的是從宇宙的演化中去尋找造成今天沒有反物質的原因。

繼續尋找反物質的努力：
1998年的夏天，美國宇航局把阿爾法磁譜儀送上了太空。它的主要目標之一是尋找宇宙射線中的反原子核。由於我國參與了這項研究，因此新聞媒體曾熱心地宣傳過它。美國著名華裔科學家丁肇中也正致力於此。
如果相信宇宙中有等量的物質和反物質，那麼在三千萬光年之外應有大范圍的反星系區存在。在那裡，原始的宇宙射線應是由反質子和反 α 粒子組成的。那裡的部分宇宙射線粒子會飛進我們這個由正物質構成的區域。由於星系際大部分地方很空曠，氣體的密度約只有每立方米一個質子的質量。因此反原子核可自由地飛行很長的距離。這樣，放置在地球大氣層之外的磁譜儀就能接收到它。這就是阿爾法磁譜儀計劃的基本想法。
上面已提到，實際測到的並不只是原始的射線粒子，它也包含由中途碰撞產生的次級粒子。因此當我們從宇宙射線中發現了反質子，它並不說明遠處一定有反物質天體區存在。這些反質子完全可能是次級產生的。反原子核就不一樣。它是由若干個反核子結合而成的復合體，所以不可能是碰撞產生的次級粒子。因此，如果能從宇宙射線中觀測到那怕只有一個反 α 粒子，它將是有力的證據，表明遠處有反物質天體存在。阿爾法磁譜儀能同時准確地測定飛入儀器的粒子的質量和電荷。當太空中有反 α 粒子飛入磁譜儀，它是容易被分辨出來的。這正是設計者所期望的事。現在阿爾法磁譜儀升空已有一年了，它接收到的信息正在陸續送回，其結果無疑非常令人關注。
若阿爾法磁譜儀的觀測證實了遠處有巨大的反物質區存在，那它肯定是一個里程碑式的成果。它的意義遠不僅是證實了宇宙中有反物質天體，更重要的是它對物理學提出了嚴峻的挑戰。在早期宇宙中，正反粒子必是混合的。按現有的物理理論，沒有一種己知的作用力能使它們發生大范圍的分離。因此，如果觀測證實遠處確有已被分離出去的大量反物質，物理學將需要突破性的變化。
新華網消息 宇宙中果真存在神秘的反物質，它們在哪裡？記者昨天從中科院高能物理所了解到，為解開這個世紀之謎，中國和義大利在西藏海拔4300米的羊八井地區，將建成世界上第一個1萬平方米「地毯」式粒子探測陣列實驗站，用以接收來自宇宙的高能射線和反物質粒子。
據高能物理所天體宇宙實驗室研究員盧紅博士介紹，宇宙高能射線是人類能獲得的惟一來自太陽系以外的物質樣本。長期以來，它一直是科學家探索宇宙奧秘的研究對象。自從宇宙大爆炸理論出現後，科學家又一直致力於從宇宙射線中找到猜想中的神秘的反物質。但迄今為止，科學家們都未能找到反物質的蹤跡。
據了解，中國和日本科學家早在十年前已在羊八井地區設置了分散的外觀如蜂箱的粒子探測器，開展了宇宙射線的研究。先後接收到了正電子、μ子、л介子等高能粒子。而改建新的「地毯」式探測陣列，除了面積更大，還由於它是由玻璃板一樣的方形平板組成，可以像鋪地毯一樣拼接而幾乎沒有縫隙，彌補了過去間距過大，丟失信息的缺點。
目前，容納粒子探測陳列的一萬平方米的實驗廳已於6月完工。中意兩國科學家現在正在鋪設「地毯」，鋪設和調試工作大約需要兩年時間。據悉，此項世界上海拔最高的科學工程，已得到中意兩國政府的約8000萬元人民幣的支持

正反物質的不對稱疑難：
在多數理論家看來，宇宙中正反物質的大尺度分離是不可能發生的。因此，三千萬光年的范圍內沒有反物質天體，已說明宇宙中大塊的反物質是不存在的。但是理論家也相信，極早期宇宙中正反物質應當等量。這樣，需要做的事是尋找物理機理，來說明宇宙如何才能從正反物質等量的狀態過渡到正物質為主的狀態。這里，理論家也遇到了非常尖銳的困難。
按照大爆炸理論，甚早期宇宙介質的溫度非常高。粒子間的熱碰撞會成對地產生任何基本粒子。當粒子的成對湮滅與成對產生達到統計平衡，宇宙介質就是一切基本粒子構成的混合氣體，且任一種穩定或不穩定的粒子都有接近相等的數密度。至於重子和反重子的數目是否嚴格相等，這不是由物理規律決定，而是由初條件決定的。
在理論家看來，在最初的宇宙中正反粒子應當等量才自然。但是易於看出，若這想法是對的，重子的守恆性立即會給出與事實明顯不符的推論。當宇宙的膨脹使氣體溫度降至10 13 K以下，由於粒子的熱動能已不夠，熱碰撞成對產生重子已不可能。於是湮滅過程將使正反重子的數目同時迅速下降。最終，宇宙中將既沒有重子，也沒有反重子。這顯然不是真實宇宙的情景。事實上，今天宇宙中光子的數目最多．重子的數目是它的十萬萬分之一左右，反重子的數目很可能還要低許多量級。如果重子數B的守恆性是嚴格的物理規律，要宇宙從正反重子等量的狀態演化成今天這樣的狀態是不可能的。然後，理論家又不能相信在原始的宇宙中重子就會多於反重子，那麼問題的出路在哪兒？
重子數B的守恆性肯定是嚴格成立的物理規律嗎？至今難以計數的粒子實驗確實沒有發現過一個破壞重子數守恆的事例，但是這並不說明它一定是嚴格的規律。回顧一下化學的發展可作借鑒。化學反應是元素的重新組合。經驗表明，在重組合的前後，每一種元素的原子數是守恆的，無數的化學實踐表明沒有例外。想把汞變金的煉金術的失敗，更從反面提供了證明。但是有了核反應的知識後人們已清楚知道，汞變成金完全可能，關鍵在於要有高的能量讓原子核發生變化。化學反應是在粒子能量小於1eV的條件下進行的，這條件下原子核不能相互接觸，核反應就不能發生。若過程中粒子的能量超過1MeV，原子核之間就能充分接近，那麼原子核就能變化了，原子數的守恆性也就隨之破壞了。由此看來，原子數在化學過程中的守恆不是偶然的，但是它僅是低能下的唯象規律，而不是普遍成立的自然規律。借鑒同樣的道理，重子數的守恆性也可能僅是一定能量范圍的唯象規律，而不是普遍成立的。當粒子的能量更高，重子數的守恆性完全可能會不成立，這正是今天的理論家看到的出路。
從70年代中期起，粒子物理中由弱電統一理論的成功，掀起了研究相互作用大統一的潮流。按這樣的理論，高能下發生破壞重子數守恆的過程是自然的事，粒子物理中的這一潮流與宇宙學解決正反物質不對稱疑難的需要不謀而合了。於是這疑難問題作為粒子物理和宇宙學的交叉領域而得到了很多進展。人們已清楚，要從正反物質等量的早期宇宙演化出今天正物質為主的狀態，除了重子數守恆須可能被破壞外，正反粒子的相互作用性質還必須有適量的差別。由於超高能下的粒子物理規律至今還沒有被掌握，因此實際上自然界是否確實具備這兩個要素，尚不能回答，人們正在試探和摸索之中，如果今天的宇宙中只有正物質天體是事實，問題是否能按這思路得到解決也還並不完全肯定。
總之，為徹底揭開宇宙反物質之謎，前面還有漫長路要走。人們已能預料，這問題的解決不僅對認識宇宙是重要的，它對物理學的影響也將是很深刻的。
下面是小說《天使與魔鬼》（丹·布朗著）中提到的一些：
反物質是人類目前所知的威力最大的能量源。它能百分之百的效率釋放能量（核裂變的幾率是百分之一點五）。反物質不造成污染，也不產生輻射，一小滴反物質就可以維持整個紐約城全天的動能。
先別過於樂觀，個中可隱藏著危機……
反物質極不穩定，它可以把接觸到的任何東西化為灰燼……連空氣也概莫能外。僅僅一克反物質就相當於20千噸當量的核炸彈的能量——相當於當年扔在廣島的那顆原子彈的能量。
當物質與反物質接觸，原子最外層的電子因為所帶電荷相反而抵消，原子核中的質子也因同樣的原因相互抵消，而反中子因磁性與中子相反而與中子進行強烈的碰撞發出驚人的能量。愛因斯坦曾計算過這種完整的能量釋放比率,跟這種完全的能量釋放相比，核裂變就像劃燃一根安全火柴一樣微不足道。

神秘的未知現象,反物質?
一些科學發現，常常使人們目瞪口呆，難以置信。而正是這些難以置信的發現，推動了人們對客觀世界的認識和科學的進步。反物質的發現就是這樣。
1932年，美國科學家安德森發現了一種特殊的粒子，它的質量和帶電量同電子一樣，只是它帶的是正電，而電子帶的是負電。因此，人們稱它為正電子。
正電子是電子的反粒子。
正電子的發現引起了科學界的震驚和轟動。它是偶然的還是具有普遍性?如果具有普遍性，那麼其它粒子是不是都具有反粒子?於是，科學家們在探索微觀世界的研究中又增加了一個尋找的目標。
1955年，在美國的實驗室中反質子被找到了。後來，又發現了反中子。60年代，基本粒子中的反粒子差不多全被人們找到了。一個反物質的世界漸漸被科學家像考古般地"挖掘"了出來。
反物質的發現，使人們自然地聯想起了本世紀的許多不解之謎。
最著名的是被稱為"世紀巨謎"的通古斯大爆炸。1908年6月30日凌晨，俄國西伯利亞通古斯地區的泰加森林裡，突然發生了一場劇烈的大爆炸。隨著一道白光閃過和一聲天崩地裂般的巨響，一片沉睡的原始森林頃刻化為灰燼。大火吞沒了數百公里之內的城鎮和生命，融化了冰層和凍土，引起山洪爆發、江河泛濫，彷彿"世界末日"到了。據估計，這次爆炸的威力相當於上百顆氫彈一齊爆炸!
通古斯爆炸震驚了全世界，"通古斯"也一夜之間名揚全球。由於西伯利亞的嚴寒和交通不便，直到1921年才由前蘇聯的一個研究小組第一次前去考察。以後世界上其他國家相繼派團考察，但至今通古斯大爆炸之謎依然眾說紛紜，莫衷一是。其中一種說法便認為是反物質引起的"湮滅"現象。因為這種能級的爆炸除非是流星或隕石墜落，否則無法解釋，而那裡卻沒有任何隕石碎塊。
1979年9月22日，美國的一顆衛星拍攝了發生在西非沿海一帶的酷似強烈爆炸的照片，經分析，它的強度相當於一次核爆炸。當時，只有美、蘇、英等少數幾個國家擁有核武器，誰會到如此遙遠的地方進行核試驗呢?美國政府幾經調查，否定了核爆炸的可能性，認為是衛星和隕石撞擊使儀器發錯了信號，但第二年，這顆衛星又在同一海域記錄到了與上次相同的現象，令政界和科學界大惑不解。對堅持通古斯大爆炸是反物質"湮滅"現象的科學家來說，又多了一個論據。
1984年4月29日晚10時許，日本一架班機飛抵美國阿拉斯加時，副機長突然發現飛機的前方有一團巨大的"蘑菇雲"，而且急速向四周擴散，天空一片灰藍……與此同時，荷蘭的一架班機和這條航線上的其他兩架飛機也見到了這種現象。降落後，獲悉消息的美國當局立即對這四架飛機及機上人員進行放射性污染測試，結果，沒有發現任何放射性污染的痕跡。目擊者十分肯定地說這是核爆炸產生的煙霧，因而留下了又一個本世紀的"爆炸之謎"。
反物質的研究者認為，宇宙中存在著我們看不見摸不著的"反物質世界"，它的基本屬性同我們周圍的世界正好相反。反物質的原子核是由反質子和反中子構成的"負核"，外有正電子環繞。反物質一旦同我們世界的"正物質"接觸，便會在瞬間發生爆炸，物質和反物質變為光子或介子，釋放巨大能量，產生"湮滅"現象。
"反物質說"雖然只是科學上的一種假說，還有待證實，但反粒子等"負性物質"是確實存在的，而且現在又發現了反氘、反氫、反氦等等一系列反物質。相信隨著科學技術的不斷發展和科學研究的不斷深入，人們對反物質作用的認識一定會越來越深刻，反物質世界必將為人類做出應做的貢獻。
反物質介紹
世界上最大的科研機構，瑞士的歐洲原子核研究中心新近首次研究成功製造出幾滴反物質。反物質與普通物質並並無二致，所不同的是，組成反物質的粒子與組成人們所熟知的一般物質電荷相反。
反物質是人類目前所知道的威力最大的能量源。它能以百分之百的效率釋放能量。二核裂變的效率是百分之一點五。反物質不造成污染，也不產生輻射，一小滴反物質就可以供應整個紐約城全天的動能。
先別過於樂觀，其中可能隱藏著危機……
反物質極不穩定，它可以把接觸到的任何東西都化為灰燼，連空氣也概莫能外。僅僅一克的反物質就相當於二十千噸當量的核炸彈的能量——也就是相當於當年投在廣島的那顆原子彈的能量。
反物質直到最近生產量也只是微乎其微，每次只不過幾滴。然而，「歐核中心」目前正在開發一種新型的反物子減速器，這是一種先進的反物質生產設備，這種設備有望大幅度提高反物質的生產能力。
一個嚴峻的問題擺在人們面前：這種極易爆炸的反物質是能為人類造福，還是會被用於製造有史以來毀滅性最強的武器？

美國宣稱已經擁有反物質保存方法：
人民網2008年11月17日報道：今年九月，美國格林空軍基地「革命性彈葯」研發小組的負責人肯尼斯·愛德華茲，突然現身美國五角大樓，向美軍高官匯報他的最新研究成果。肯尼斯·愛德華茲說： 「我們在反物質武器的研究上已獲得重大突破——我們成功研發了一種能長期有效儲存反物質的容器，這意味著反物質的軍事用途即將成為現實！」
反物質是英國科學家狄拉克（Paul Adrie Maurice Dirac）於1928年根據
相對論： W2/C2-PR2-m2C2=0
和量子力學理論： [W2/C2-PR2-m2C2] Ψ=0
推測出來的，1933年12月12日，他因此獲得諾貝爾物理學獎金。狄拉克注意到，在相對論方程和量子電動力學的方程中，質量都是成平方出現的，那就是說 m2=(m)(m)=(-m)(-m)，那麼這個負質量是什麼意思呢？於是反物質就被狄拉克這樣輕松地從理論上推導出來了。由此看來，諾貝爾獎有時候就是如此簡單，只是我們都視而不見或膽量不夠，因為狄拉克為此也曾一度被眾多科學家們譏諷為瘋子。
現在，組成物質的12種基本粒子的全部反粒子都已經被科學家在加速器中找到。美國實驗物理學家丁肇中領導的阿爾法磁譜儀----AMS被送到太空，就是為了尋找太空中的反物質以及由反物質組成的宇宙。因為反物質和物質相遇就會凐滅，所以反物質無法在自然界找到，必須要到太空深處去尋找。位於法國和瑞士邊界，耗資80億美元，由2000多名物理學家花費14年時間建造的大型強子對撞機---（LHC），已經在2008年9月10日首次運行，用來探索反物質和宇宙大爆炸開始後萬億分之一秒內宇宙中物質的組成。
根據宇宙大爆炸理論，爆炸形成的物質和反物質應該是對稱的，可是我們的宇宙中物質和反物質卻是不對稱的。否則它們相互凐滅，也就不會有你我以及這宇宙和宇宙中的一切了。那麼與我們的宇宙物質對稱的反物質哪兒去了呢？1977年科學家們發現在銀河系中心附近有一個可能的反物質源。如果那個地方真的存在，就意味著存在天然的反物質，也意味著人類直接從天然得到反物質的可能性，同時物質與反物質之間的萬有斥力，也可以幫助我們解釋為什麼我們的宇宙在加速膨脹。1979年，美國科學家把一個有60層樓高的巨大氣球放到離地面35公里的高空，氣球上載有一批十分靈敏的探測儀器，結果，它在高空獵取了28個反質子。這是在地球以外第一次發現的反物質。
物質和反物質在凐滅時會產生巨大的能量，並且不會象核彈那樣產生放射線污染，所以被認為是一種最理想的清潔能源。但是科學往往都是一把雙刃劍，可以造福人類，當然也可以給人類帶來巨大的災難。由幾克反物質製造的炸彈就能毀滅地球，1克反物質產生的能量，就足以為23架太空梭提供動力。
反物質的應用，可以從根本上改變能源供應的模式，將會是一場能源革命。但是由於目前是由加速器產生的高能粒子打擊固定靶產生反粒子，再經減速合成的，此過程所需要的能量遠大於湮滅作用所放出的能量，且生成反物質的速率極低，生產一千億分之一克的反物質，需要耗資近60億美元，因此尚不具有經濟和應用價值。