那么,反物质世界存在于何处呢?
经过几十年的探索,反物质的踪迹始终难觅,科学家们也只是在实验室中观察到稍纵即逝的反粒子,并没有发现反原子或反分子等更大的物质。
在寻找反物质的过程中,是不是我们的方法或观念还存在偏差呢?我认为问题可能就在这儿。我们应该对自己的空间观念做一下调整,因为我们的空间观念是在物质的三维空间里形成的。
空间是有其物质属性的,换句话说,空间是物质的一种存在形式。而与物质水火不相容的反物质,其存在的空间形式必然与我们熟悉的物质世界截然相反。
在物质世界里,我们所感知到的“大”或“小”的空间概念,是由存在于空间的矢量的性质相互决定的。如原子比电子大、分子比原子大、地球比月球大等等,这在我们的感官中是自然而然的。而在反物质世界里,其空间矢方向与物质世界相反,因此那里空间概念也应该是相反的。我们应该用新的空间概念来寻找和观察反物质世界。
反物质世界的空间矢方向反向弯曲,便给出了相反的空间定义:反物质的质量越大,则体积越小。也就是说,由反中子、反质子和正电子组成反原子,由反原子组成反分子,再由反分子组成反物质团块,会一步步循入更小的空间之中。
这可用数学中的坐标来说明:
在第一象限内的任意一点,其绝对值(质量)愈大,则值(体积)愈大;而在第三象限内的任意一点,其绝对值(质量)愈大,则值(体积)愈小。在这里,一、三象限分别代表物质区域和反物质区域,而坐标点,则可看做是物质与反物质之间的“空间阀”,是它们不可逾越的“阀门”。
必须指出的是,以上叙述中使用的“大”或“小”的概念,只是表达上的方便,我们不可用惯常的空间观念来理解它。反物质并非是随质量的增大而一步步缩至无穷小,它只是进入了另一个多维空间,一个完全不同于我们物质世界的空间。在这个空间的命名上,我们可暂将其称为“反物质空间”或“反三维空间”。
在这个空间中,反物质同样会组成千姿百态的大千世界,甚至与我们的物质世界毫厘不差。它与我们的物质世界并存于平行的宇宙之中。
这样,我们就可以认为反物质就在我们周围,和物质一样无处不在,但其存在的空间却是我们无法涉足的区域。
建立反物质世界的空间观念,对完善物质与反物质之间对立统一的观点大有帮助,同时也为合理解释物理理论中诸多“说不清的问题”提供了可能性。
首先,宇宙大爆炸学说认为,宇宙在大爆炸前是一个很小的点。
关于这个“点”,著名物理学家霍金形象地称其为“小如一粒豌豆”。对此,仅用物质的空间观念是很难理解的:巨大质量都到哪里去了?而结合反物质的空间观念则可解释:在足够大的宇宙收缩力的作用下,正、反物质空间相互包容,聚于一个点,大爆炸前的这个点是没有时空的。但这只是极短的一瞬间,而后正反物质相互湮灭而化为巨大的能量,这就是宇宙大爆炸的动力。此后随着冷却,能量还原为物质与反物质,并形成各自的存在空间。
很早以前,人们就曾意识到,除了我们生活的空间以外,可能还有另外的多维空间或平行空间,但对它们的本质或存在形式却一无所知。反物质空间观念的形成,使多维空间问题初露端倪。首先在我们直观上,反物质是随质量的增大而体积缩小的;但从另一个科学的角度去看,反物质并不是随质量的增大而无限缩小,而是进入了另一个无限的空间,也就是“小至极则大”。这也符合中国古代“重阴必阳,重阳必阴”的哲学思想。