宇宙中存在反物质，这已经被物理实验所验证。几乎所有的基本粒子，都有其反粒子。但是反物质基本粒子群中是否有反光子，目前尚未得到实验证明；不过已经有人推测反光子的存在，并认为光子的电磁质量也有正负之分，可参阅北京相对论研究联谊会论坛，网名探索者的文章。当然，也有人认为，正光子与反光子是同一种光子，光子是宇宙中的最基本的粒子。

反物质

暗物质的提出

基本粒子

反光子(概述 推论)

暗物质

古典宇宙模型

反物质

1928年，英国理论物理学家狄拉克曾预测一种电子的反粒子即正电子的存在，正电子的质量与电子（准确说是负电子）相等，但携带的却是正电荷。此后，有一些科学家猜测宇宙中正物质和反物质各占一半。1932年，美国物理学家安德逊在宇宙射线实验中果然发现了正电子，证实了狄拉克的预言。1955年科学家又获得了反质子，1957年又发现了反中子，当然这些都是在实验室营造的物理环境条件中获得的。接下来，1996年1月，德国科学家在欧洲核子研究中心首先制造出9个反氢原子，它们只是在高能粒子加速器中生成，而且一现即逝。1996年11月，美国费米实验室用质子—反质子对撞机制造出7个反氢原子。

据此物理学家推论宇宙存在反物质，并认为电子是最轻的带电粒子，正电子是最轻的带电反粒子；反核子（即反中子和反质子）组成反原子核，反原子核和正电子组成反原子，各种反原子组成各种反物质。

暗物质的提出

1915年，爱因斯坦根据他的相对论得出推论：宇宙的形状（即一种模型）取决于宇宙总质量的多少。据此他认为，宇宙是一种有限封闭的结构。如果真是这种结构，那么宇宙中物质的平均密度必须达到每立方厘米5×10的负30次方克。问题是，迄今为止可观测到的宇宙的密度，却比上述理论值约小100倍。这就意味着，宇宙中的大多数物质“失踪”了，科学家将这种“失踪”的物质叫“暗物质”。

基本粒子

通常认为，目前物质微观结构的标准模型共给出62种基本粒子，其中能够稳定地独立存在的粒子只有12种，它们分别是电子、正电子、质子、反质子、光子、3种中微子、3种反中微子和引力子。在这12种稳定粒子中，电子、正电子、质子、反质子是带电的，不可能是暗物质粒子；光子和引力子的静止质量是零，也不可能是暗物质粒子。因此，在标准模型给出的62种粒子中，有可能是暗物质粒子的只有3种中微子和3种反中微子。

反光子

概述

本文愿意指出，宇宙中应该存在着一种基本粒子对，它们就是光子与反光子（或者也可称之为正光子与负光子）。这是因为，既然宇宙中存在着正电荷与负电荷，存在着正电子与负电子，那么也就应该同时存在着光子与反光子。具体来说，正电荷（包括正电子，以及反物质）可以发射反光子、吸收反光子，负电荷（包括负电子，以及正物质）可以发射光子、吸收光子，这也是同性电荷相斥、异性电荷相吸的物理原因所在。目前我们人类能够检测到的都是负电荷（主要是电子）发射的光子，而反光子乃是光子的“影子”，我们目前尚没有办法观察到它们。由此可以得到如下结论及其相应的推论：

推论

1 、正物质，即由正原子核与负电子组成的原子、分子和物体，基本上只能够发射光子、吸收光子。也就是说，反光子可以无阻碍地穿越正物质，这正是我们至今尚未发现反光子的缘故。

2 、反物质，即由负原子核与正电子组成的反原子、反分子和反物体，基本上只能够发射反光子、吸收反光子。也就是说，光子可以无阻碍地穿越反物质。

3 、光子与反光子在真空中的光速相同。

4 、在负电子与正电子发生湮灭的时候，转变成的不仅仅有光子，还同时有反光子。

5 、主流物理学通常认为，电子（准确说是负电子）是最轻的带负电荷粒子，正电子是最轻的带正电荷粒子。对此有人提出不同意见，他们推测光子也带有微量的电荷。本文认为，如果负电子只能发射或吸收光子，正电子只能发射或吸收反光子，那么光子与反光子应该与正负电荷的结构有关。与此同时，由于负电子不与反光子发生作用，正电子也不与光子发生作用，这就表明无论光子与反光子是否携带微量电荷，都不影响正物质与反物质的基本性质。

进一步说，如果实验证明光子和反光子都不携带任何数量的电荷，那么就意味着电荷既可以消失，也可以生成。也就是说，宇宙间可以不存在电荷量守恒原理，宇宙中可以存在着由无电荷物质组成的世界。

6 、我们觉察到的某些暗物质，实际上可能是反物质，或者说至少有一部分是反物质。这是因为，我们根本就看不见反物质发射的反光子。与此同时，反物质世界的观察者，也把我们正物质世界称之为暗物质，因为它们也看不见我们发射的光子。也就是说，正物质世界与反物质世界互为暗物质。由此可知，宇宙是一种正物质世界与反物质世界既相邻又相对独立的多层次间隔的结构。

显然在这种情况下，人类的星系际旅行不可避免存在着遭遇反物质“湮灭”的障碍。这也就意味着，宇宙是一种由彼此相互封闭、相互独立的正物质世界和反物质世界组成的，我们人类生活在正物质世界里。有鉴于此，我们人类不能排除，在反物质世界里，同样存在着与我们人类相同层次的智力结构物。一种有趣的想法是，反物质世界是我们的镜子，那里有我们的“反我”。可惜的是，我们无法证明他们的存在，他们也无法证明我们的存在，因为两者彼此之间存在着难以跨越的信息传输障碍。

7 、我们在地球上（属于正物质世界）观察到的星系光谱线红移现象，不一定是星系远离的标志，而更可能是反物质世界对正物质世界光子的引力效应。与此同时，同样存在着正物质世界对反物质世界反光子的引力导致的光谱线红移效应。

8 、我们在地球上（属于正物质世界）观察到的宇宙背景辐射现象，不一定是宇宙大爆炸的残留，而更可能是反物质世界“泄漏”的光子（应该是由负质子发射的）。与此同时，同样存在着正物质世界“泄漏”的反光子（应该是由正质子发射的）。也就是说，对于反物质世界来说，它们那里也能观察到与我们地球人看到的类似宇宙背景辐射。

9 、一般认为，由于“反物质”与正物质具有“水火不相容”的性质，它们相遇时会很快湮灭，并释放出巨大能量。据计算，1克“反物质”与1克正物质相遇湮灭时，能释放出18X1013焦耳能量；因此，许多科学家乐观地认为“反物质”是一种人类可以无限利用的最终能源。

但是，在宇宙中正物质与反物质并不总是能够相遇，而它们的不相遇，表明宇宙中存在着某种使正物质与反物质不会轻易相遇的物理机制。当然也有可能，某些宇宙物质的发光现象，实际上乃是正物质与反物质正在相遇“湮灭并转变为光”的证据。

此外，还可能有一些粒子与反粒子对，它们相遇时并不发生湮灭，而是互不理睬、各奔东西，例如光子与反光子。

10 、天文学上把宇宙中用光学方法看不到的物质称为暗物质，也有人把暗物质描述为“宇宙弦”或其他什么东西。关于暗物质探索，是当今天体物理和宇宙论的一个重大难题。

暗物质

通常认为，当一些星体演化到一定阶段，温度降得极低，已经不能再输出任何可以观测到的光信号或者电磁信号，这样的星体就会表现出暗物质特征，通常称这类暗物质为重子物质的暗物质。还有另一类暗物质，它的构成成分是一些带中性的有静止质量的稳定粒子。这类粒子组成的星体或星际物质，不会放出或吸收电磁信号，因此这类暗物质通常称为非重子物质的暗物质。据估计，在宇宙非重子物质的暗物质中，冷暗物质（低能粒子）约占70%，热暗物质（高能粒子或中能粒子）约占30%。

目前天文学的观测和计算表明，宇宙中存在大量的暗物质。据估计，宇宙的总质量中，重子物质约占2%，也就是说，宇宙中可观测到的各种星际物质、星体、恒星、星团、星云、类星体、星系等的总和只占宇宙总质量的2%，而98%的物质还没有被直接观测到。但是，根据本文所述，由于宇宙中大量暗物质实际上是由反物质构成的，因此上述观测和计算有必要进行相应的修正。

1989年，笔者在撰写《神秘的星宿文化与游戏》（解放军文艺出版社，1991年）一书时，在扉页写道：“大自然想了解自己，它把这个任务交给了人。”1992年，我在撰写《宇宙的重构》（中国国际广播出版社，1996年）一书中指出，人的生存最大乐趣就是用思维重构宇宙。

古典宇宙模型

事实上，古今中外，以思维重构宇宙为乐趣者大有人在，他们用思维重构出来的宇宙模型也是形形色色、千奇百怪。其中，比较著名的古典宇宙模型，一是宇宙混沌模型（无边无际、无始无终、混沌孕育万物），二是宇宙太极图模型（阴阳互补共存，万物负阴而抱阳）。至于现代的宇宙模型，目前占据主流地位的是宇宙大爆炸模型，由于该理论的数学随意性太多（例如对宇宙大爆炸最初几秒内发生的物质结构变化的描述）、可能性概率太低（恐怕还不如永动机的可能性概率高），因而对该理论持批评意见的声音亦不绝于耳，可参阅《宇宙大爆炸是伪科学吗？评主流伪科学之一》等文。有鉴于此，我们现代中国人，有必要提出自己新的宇宙结构模型。