人类对宇宙的探索不仅帮助人类更好地了解宇宙，也帮助人类更好地了解了地球，更为人类世界带来了很多创新性的技术。比如，为了能在太空中走得更远，有必要开发更好的推进系统，而研究表明，反物质比任何其他能源都更有效率。
完美的燃料
很多人初次接触到反物质是在科幻小说中，这是一个带来怀疑、恐惧和希望的神秘物质。从物理学上讲，反物质可以被理解为正常物质的镜像，换句话说，它的电荷是颠倒的，但是反物质在其基础物质规则和质量方面，与正常物质是相同的。
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与此同时，反电子带有正电荷而不是负电荷，反质子则带有负电荷而不是正电荷。于是当反物质与物质碰撞时就会发生爆炸，在爆炸的过程中，两个粒子转化为纯能量，因此反物质被认为是一种完美的燃料。
反物质作为一种理论上的完美燃料，科学家认为如果将之作为火箭燃料可能会非常有益。当反物质遇到等效物质时，反物质是整个宇宙中最有效的能量来源，因为能够在相互湮灭的过程中将粒子及其反粒子的所有质量转化为纯能量。
但是，抛开理论来看，反物质并不是一种具有现实意义、具有现实可行性的燃料，它的完美性仅仅是纸上谈兵，因为反物质转化为能量所需的技术、成本和存储技术都是人类尚且无法逾越的难关。
反物质作为武器
有一种假设，如果反物质能够被作为武器，那么它的潜力令人难以置信，因为按照质能转换公式来说，最先进的聚变武器的质能转换最多也只有百分之1左右，而1克被释放出来的反物质，同时它再与1克物质一起湮灭，这个过程将产生广岛小男孩的威力。
制造反物质武器的威慑力令人震惊，但问题是，制造反物质武器的成本也高得令人望而却步。反物质经常位居最昂贵物质榜首，估计每克价值数万亿美元。尽管其生产率在未来极有可能呈几何级数增长，但是物理是存在局限的。
随着科学家达到现有技术在物理定律范围内的极限，反物质的生产率终将停滞不前。即使以最乐观的生产率，制造0.03克反物质也需要相当长的时间，以至于在该过程完成时人类文明都可能不复存在。
地球上从未合成过宏观数量的反物质。但是在宇宙中，反物质广泛存在于类似银河系中心的地方，因为那里发生高能天体事件的几率更大。正电子与附近的物质发生湮灭时，就会产生两条伽马射线，伽马射线可以证明反物质存在。
完美燃料反物质能否量产？
在考虑使用反物质作为能源时，科研的首要挑战是它的可用性。称为宇宙射线的高速粒子碰撞，能够在太空中产生反物质，因此太空中存在大量的反物质，但根本没有能够捕获这些反物质的技术。
如果考虑在地球上合成反物质，那么反物质必须在粒子加速器中产生。然而有数据显示，尽管可用于反物质产生的粒子加速器确实存在，但是生产效率极为低下，生产1克反物质大约需要1000亿年。
另一个大挑战是要制造出更有效的大型粒子加速器，有效到足以将原子粉碎并产生反物质，但制造这种大型粒子加速器所需要的技术就是另一个难关了。其次，储存也是一个问题，反物质不能与任何物质发生任何接触，因此不可能将其放入物理容器中。
存储反物质的技术是一种名叫潘宁陷阱的真空纯磁陷阱。这种陷阱的缺点是它不能同时储存很多反物质，因为反物质的粒子本身还会自然相互排斥，这意味着需要相当多或者相当大的真空纯磁陷阱，但以人类的技术水平无法批量生产这种陷阱。
物理学的很多问题最终在解决环节都面临着材料学、工程学和经济学的多重局限。反物质储存系统就算不计成本地被制造出来，也必须在严密地控制之下，因为反物质与空气的碰撞、外部磁场的存在、微小的加热和轻微的震动都会导致它立即湮灭。
大规模地开发反物质，并将之用作人类能源、火箭发射燃料乃至武器仍然是海市蜃楼。如果想要达成这一目的，就必须使用有效的粒子加速器制造正电子、储存粒子，同时还要研究出能够承受这些粒子产生的巨大电力的存储箱。
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