到底有没有奇异物质？

世界上的所有物质都是由原子组成的，原子又是由原子核和电子组成的，而原子核则又是由中子和质子组成的，中子、质子、电子以及其它几百种粒子统称为基本粒子。这些基本粒子按其性质可分为四类：光子、轻子、介子和重子。根据目前通行的夸克理论，所有的重子都是由六种夸克组成的，这六种夸克分别是u、d、s、c、t和b夸克，它们都是费米子，因此均满足不相容原理，它们都带分数电荷，其中u、c、t各带＋e电荷，d、s、b各带一电荷。由于我们通常说的物质都是由质子、中子和电子组成的，而质子是由两个u和一个d夸克、中子是由一个u和两个d夸克组成，因而我们的物质世界实际上都是由u、d这两种夸克和电子所组成，其它夸克和轻子出现的可能性很小。

然而最近的天文观测表明，宇宙中可能存在着并不全是由u、d夸克构成的物质，即有一种几乎全由中子组成的中子星，它的密度大得惊人，是通常物质的一百万倍以上。按理说，中子星应全由u、d夸克组成。但根据观测得到的数据计算表明，中子星的整体看来并不像是由u、d两种夸克组成的夸克物质。有人推测，中子星是由数量几乎相同的u、d、s三种夸克组成，人们把这种由等量u、d、s夸克组成的物质叫做奇异物质。

由于夸克满足不相容原理，因此由等量的u、d、s三种夸克组成的奇异物质显然要比由u、d两种夸克组成的普通物质稳定，因而普通物质实际上是一种亚稳态。

奇异物质不仅为解释中子星带来了方便，更为重要的是，它可能会为解决宇宙中下落不明的质量带来一线希望。理论计算所预言的宇宙总质量要比实际观测到的多好几倍，这表明宇宙中存在着无法用光学手段探测到的暗物质，暗物质究竟是什么，已有不少解释，但都不能令人满意。比较引起人们注意的解释是把宇宙中的暗物质归结为中微子的静止质量，但中微子是否有静止质量至今仍是一个谜，因而如果奇异物质确实存在，而且是强相互作用的基态，就有可能是人们寻找中的一种暗物质。

目前，探测奇异物质的实验主要围绕着反常重同位素的探测和对星体的观测这两方面进行。奇异物质可能会导致重同位素的形成。u夸克带正电e，d和s夸克各带负电e，整个奇异物质是电中性的，但由于s夸克的质量远大于u、d夸克，因此三者的比例并不完全相等，这就有可能产生带电的奇异物质，这些带电的奇异物质形成“核”，吸引电子成为“原子”。由于s夸克的巨大质量（是u或d夸克的100倍以上），因此与通常的原子核相比，具有同样电荷的奇异物质“核”显然更重些，这就导致重同位素的形成。但是，就目前的实验而言，并未出现有利于奇异物质的证据。1986年，美国罗彻斯特大学的一个小组得到结果，地球中重同位素所占的比例不会超过百亿分之一，在星体探测方面，如果确实存在着由大量奇异物质构成的奇异星体（如中子星）的话，那么当两个奇异星相碰时，将会有13%的碎块飞出，这些碎块具有极长的寿命。20世纪70年代末，巴西和日本的一个联合小组曾探测到宇宙线中似乎有长寿命的粒子存在，但其它小组并未观测到类似的结果。因此，奇异物质究竟是否存在，目前还不能作出最后定论。