反核子

这以后不久，有可能对一个存在了很久的问题作出明确的回答了。读者可能注意到，狄拉克曾预言过存在着正电子，后来安德森果然发现了正电子。只要简单地把狄拉克的理论应用到质子上，我们就会预言存在着反质子，其质量和质子相等，电量也相等，符号相反。但是，斯特恩曾发现质子的磁矩和我们根据狄拉克理论推算的结果完全不同，这就清楚地表明，我们不能作这样简单的推论。所以，很有必要就是否存在反质子作出明确的回答。对宇宙射线进行的观察，虽然对此能有所启发，但却不能得出明确的结论。

1955年，伯克利的高能质子同步稳相加速器的能量达到了6千兆电子伏特，在质心系大约等于2千兆电子伏特。如果反质子确实存在的话，这就是产生质子-反质子对所需要的最小能量。O.张伯伦，C.威甘德，T.伊普西兰蒂斯（T.Ypsilantis）和我一起，成功地证明了反质子的存在。从而人们可以相信，反物质是可能存在的，甚至还可能存在着一个反世界，虽然到目前为止，我们并不知道是否存在这样一个反世界。

粒子和反粒子之间的对称性，是物理学的一个新的真理。对每一个粒子来说，存在一个质量相等、电荷相反、奇异数相等且相反、自旋相等、磁矩相等和相反的反粒子。简言之，所有的性质，或是相等，或是相反。如果用反质子和反中子代替原子核中的质子和中子的话，就得到一个反原子核。如果我们再给它配上反电子——即正电子，就得到一个反原子。我们可用反原子构成反分子，直至构成整个反世界。对在反世界中生活的反人来说，一切事物就象在我们的世界中一样。世界和反世界之间没有本质的区别，天文观察并不能区别一个星球是由物质还是反物质组成的。但是，如果物质和反物质相遇时（图12.7），它们就互相湮灭，它们的能量在很短时间内转换成中微子、反中微子和γ射线，后者以光速飞离湮灭的地方。(https://www.daowen.com)

图12.7　核乳胶中反质子的湮灭。一个反质子（p-）停下来，并与另一个原子核中的核子一起湮灭。π介子与其它粒子离开碰撞点。可看到的粒子能量大于反质子的静止能量，这表明存在另一个湮灭了的粒子