反物质和暗物质和我们常见的物质有什么不同？

我们在平时经常会听到反物质，暗物质，暗能量等词汇，这些其实都是物理学中的概念。那它们之间有什么区别，又和我们这个世界的一般物质有什么关系呢？

今天，我们就来说说这个问题。

宇宙大爆炸

如果这个事情要进入溯源的话，那其实需要追溯到宇宙的起源。按照目前主流的科学理论，我们知道，宇宙诞生于138亿年前的一次大爆炸。

但是可能很少人知道，正是由于大量的粒子物理学家加入到研究这个宇宙学的问题，才使得这个理论可以在近100年来被创建出来，并逐渐成熟。要知道粒子物理学家可都是研究微观世界的物理学现象，是我们如今认知的最小尺度，而宇宙则是最大的尺度。明明两者是一大一小，照理说应该完全是两码事，但实际上它们却是一码事。

具体来说是这样，宇宙大爆炸之后，在极其短的时间内，空间开始膨胀。此时的温度极其高，随着空间的膨胀，温度也在逐渐下降。

最早宇宙是处于纯能量的状态，宇宙空间中充满着高能的光子。这些光子之间会发生相互的碰撞。只要能量足够大，这种碰撞就足以产生一对正反粒子，比如：正反质子，正负电子等。这些粒子其实都是在不同的温度环境下产生，我们也把这个温度称之为阈值温度。

正如上文说到的那样，光子的对撞产生的是一对正反粒子，这些正反粒子之后还会相互碰撞，发生湮灭。比如，一对正负电子湮灭，就会完全转化成光子。

科学家发现，在宇宙的早期，每10亿对正反物质粒子对撞湮灭后，都会留下一个正物质粒子。比如，每10亿对正反质子对撞湮灭后，都会留下一个质子，每10亿对正负电子对撞湮灭后，留下一个电子。

我们这个世界如今的可见物质就是正物质，也就是如今的都是那个时候的“幸存者”构成的。而反物质其实就是会与正物质湮灭的物质。

那反物质又和暗物质有什么关系呢？

暗物质

宇宙诞生之后，一直处于膨胀状态，大概在宇宙大爆炸后2亿年，恒星就出现了，后来逐渐有了星系，然后如今宇宙中的各种天体。我们知道，天体会绕着另外一个天体运动其实是因为万有引力定律。这是牛顿提出来的，万有引力和天体之间的距离平方成反比，与质量成正比。

就拿地球来说，按照牛顿的理论，地球应该是有个初速度的，然后绕着太阳转，如果地球的速度再快一点，按照理论，地球轨道就要再向外扩一点。这应该如何理解呢？

我们都看过链球比赛，运动员会把链球甩起来，最后抛出。当运动员把链球甩得越快，他要抓住链球的力量就需要更大一些，否者就会把链球甩出去。

太阳拽住地球也是这个道理，而太阳依靠的就是万有引力。

可是天文学家就发现，在许多大星系中，通过理论计算，就发现远离星系质心的恒星没有引力距离远了，运动速度减慢。用链球的例子来看，就是说运动员把链子变长了，甩得还那么快，可是用的力还是那么多，这其实是很不符合理论的。实际上，运动员要提供额外的拉力，才能拉得住。而星系也是需要提供额外的引力才能拉住这些恒星。

也就是说，科学家发现了理论和测量之间的差别特别大。那到底是谁提供了额外的引力呢？

科学家就提出了暗物质的想法。那应该如何理解呢？

在我们这个宇宙中，如今我们知道一共存在着4种基本作用力，分别是强相互作用，弱相互作用，电磁相互作用和引力相互作用。其中强相互作用和弱相互作用是作用在原子核的层面。因此，在日常生活中，我们所接触的作用，不是引力就是电磁力。

弹力，支持力，摩擦力的本质其实都是电磁力，甚至包括我们观测天体，实际上是光子进入到了眼睛里，或者观测仪器上，和眼睛或者观测仪器发生了电磁相互作用，我们才能够看到的。因此，如果物质不参与电磁相互作用，我们就无法看到它。

科学家认为，暗物质就属于不参与电磁相互作用，但是参与到引力相互作用的物质。因此，它其实存在于星系的内部，提供引力，但由于我们观测不到它，因此，没有把它提供的引力计算在内，才会出现上文提到误差。

因此，暗物质和反物质其实是两种完全不同的东西，反物质和正物质会发生湮灭，而暗物质粒子则是因为不参与电磁相互作用，所以可以直接穿越正物质。

根据科学家的计算，科学家发现暗物质在宇宙中的总量是可见物质的6倍。正是它们的存在，才使得星系不会分崩离析，所以，它们其实也可以被认为是星系的粘合剂。

这就意味着我们其实是被暗物质包围着的，我们的身体时时刻刻都有暗物质粒子穿过，而我们不得而知，如果这些暗物质粒子全部换成和我们直接对应的反物质，那整个宇宙就会处于湮灭的爆炸中。

总结

暗物质和反物质其实是两个完全不同的物质，反物质会和与其对应的正物质发生湮灭，转化成电磁波。而暗物质提供的是提供引力，但不参与电磁相互作用，它不会和物质发生湮灭作用。