“鏡子裏的世界”能找到嗎？(一)

人們每天都會照鏡子，鏡子裏總有個和你看起來一模一樣卻又完全對立的傢夥，可是你有沒有想過，是否在一個遙遠的地方，真的存在一個鏡子裏的你呢？如果有一天當你正在顧影自憐時，鏡子裏的那個傢夥突然出現在你的面前，你會怎么樣呢？再擴大些，我們看到的花草樹木、山川河流、城市、乃至整個世界，是不是也存在一個完全相反的如同像鏡子裏一樣的世界呢？如果有的話，它又在哪里？如果正反兩個世界相遇又會發生什么？……

    科學家也在尋找這樣的答案。只不過他們的考慮更嚴謹一些，他們的探求也更科學一些。世界著名物理學家、諾貝爾獎金獲得者丁肇中先生及其由全世界16個國家、600多個科學家組成的超級探索隊正致力於一個被稱為“AMS”的空前偉大的實驗———在茫茫太空中搜尋那個未曾謀面的“鏡子裏的世界”。

    何為鏡子裏的世界？

    所謂“鏡子裏的世界”，就是看起來沒什么不同，但物質特性卻完全相反的這樣一種存在，科學家把這種奇特的物質稱為“反物質”。上過中學物理課的人們知道，物質是由原子組成的，原子又是由帶正電的質子、帶負電的電子和不帶電而有一定磁性的中子組成的。所謂反物質，就應該由包含帶負電的質子、帶正電的電子，以及磁性正好與前面所說的中子相反的“中子”組成。

    如果正負電荷具有完全對稱性，宇宙裏的物質具有完全對稱性，既然存在地球這樣的星球，是不是也會有另一個和地球完全相反的星球呢？根據宇宙大爆炸的學說，科學家們進一步推測，150億年前宇宙誕生時所產生了大體相等的物質和反物質，我們所在地球或者太陽系很可能只是宇宙中物質存在的一種，另一種星球是由帶負電的質子、帶正電的電子以及與中子磁性相反的反中子來組成的，可以組成與正物質相對稱的“反星球”、“反銀河”，甚至還有“反人”存在。如果是這樣，那么現在這些“鏡子裏的世界”在哪里？

　　另一個世界存在嗎？

    關於另一個世界的爭論主要有兩種，一種解釋是說“在宇宙的某些地方存在著由反物質組成的星系”；還有一種解釋是說“宇宙誕生時產生的物質比反物質多了一點，物質與反物質相互湮滅後，剩下的物質就構成了現在的宇宙”。那么另一個世界是否存在呢？

    儘管科學家們在實驗室中已經發現了一些反粒子，並且於1995年製成了世界上第一批反物質———平均壽命僅為30納秒(一億分之三秒)的反氫原子，可是我們在自然界中卻難以發現反粒子的蹤影，更談不上由反粒子組成的反物質了，這到底是為什么呢？

    科學家們給了人們一個答案：從原子和反原子的本性出發，當粒子和反粒子相遇時，正負相抵，就會“湮沒”，進而化為“光”彌散到空間。我們的銀河系完全是由普通物質構成的，所以一旦製造出一個反粒子，不管是在實驗室裏還是在星球內部，在它遇到一個粒子並湮滅以前只能存在短短的一瞬間，由此我們不難解釋為什么在我們的世界難以找尋到反物質的蹤影了：反粒子都是從宇宙射線獲得的，而宇宙射線要到達地球，首先要穿過厚達3000千米———4000千米的大氣層，所以射線中的絕大部分反粒子在到達地球前都已與大氣層中的粒子相遇而“湮滅”了。儘管目前有足夠的技術產生“反電子”和“反質子”，並且可以在較長的時間內保存這些反粒子，還可以用它們與電子或質子相碰撞，但是卻還未能像一般物質中的電子和質子那樣，把“反電子”和“反質子”結合起來組成“反物質”。

    在人類所觸及到的空間中，並未發現反世界存在，這對於人類來說應該是既幸運又不幸的事。幸運的是我們可以躲過與“鏡子裏的我們”相遇而灰飛煙滅的結果，不幸的是我們的種種假設、我們對宇宙的探知、我們對未來的掌握卻遭遇到了難題。既然我們無法在地球上進行我們的尋找，是不是可以把我們的視野擴大到更遙遠的太空呢？