真空并不空，如果我们能通过某种手段把空间中的所有物质，辐射和引力波全都移除掉，仍会发现空间中有少量固有能量，这些能量怎样都是剔除不掉的，这些能量就是反物质！

到目前为止，由真空延伸出来的前沿物理学有反物质，霍金辐射，宇宙起源之初正反物质不对称之谜。反物质这东西的能量转化效率是100%，即便是一克的反物质，释放的能量也是十分巨大的，因为这一克反物质释放的能量是以质能方程E=mc2的形式100%释放出来的，能量能不大吗？科学家估计，一克反物质的价值大约在62.5万亿美元！

那啥是反物质呢？反物质和真空有啥关系？

其实反物质的概念最早可以追溯到1927年。我们知道原子核外不是一直都有一群电子吗？这些电子的运动速度很快，当速度达到一定界限，相对论效应就很显著，所以当时物理学家狄拉克就用相对论推出了电子在高速运动下的相对论方程。

电子的相对论方程是个等式，这个等式在计算的时候会出现一个除了正能量之外的负能量值。那时候还没有发现任何带有负能量的粒子。但也不能说这个等式是错的，所以狄拉克为了弥补电子的相对论方程中出现负能量值的结果，就提出来了真空中充满了一种带有负能量的电子“海”，这就是狄拉克之海。

一开始，狄拉克认为这种带负能量的电子应该是质子，因为质子带正电，可以和电子抵消。后来计算发现，带负能量的这些电子质量应该是和电子一样大的，但是质子质量远大于电子。况且质子的能量是正能量，所以质子不可能是带负能量的电子。直到1932年，美国物理学家卡尔?安德森在实验室发现了这种带负能量的电子。这种带负能量的电子一旦和电子相遇就会100%湮灭

理论上来说，这种电子应该叫反电子。但是之前狄拉克等科学家就以“正电子”的名字预测了其性质，所以即便发现了这种反电子，后面也常用正电子的名字代替。但后面新发现的反粒子不会再单独给它起名字了，统一称之为反某某粒子。比如反质子，反中子等等。反粒子是自然界普遍存在的一种粒子，不要老是在评论区问我为什么会存在反粒子，我也不知道为什么会存在这种粒子，因为这就是自然现象。理论上预测，每一种粒子都有自己的反粒子，就和阴阳一样，有正就有反。反粒子遇见与自己相匹配的正粒子就会完全湮灭。湮灭的能量会以质能方程的形成完全释放出来。你看核聚变和核裂变会释放大量能量，其实也不过是亏损了很小一部分质量而已。你看人家反物质和正物质相遇，质量会100%释放，那产生的能量岂不吊打原子弹和氢弹。反质子，反中子，反电子这些反粒子也可以像质子，中子，电子一样构成反原子，由反原子构成的宏观形态就是反物质。

那怎么制造反物质呢？其实完全不用刻意制造反物质，因为宇宙中到处都有反物质，你眼前的空间，身体内就不断有反粒子出现。因为在空无一物的空间中，也会冒出来一对正反粒子对。而且正反粒子会随机，且毫无征兆地从真空中突然冒出。一对正反粒子会凭空从真空中诞生，这时候正粒子带的是正能量，反粒子带的是负能量。所以当正反粒子凭空出现的时候，能量守恒定律在微观尺度上就暂时被“打破”了，因为这些粒子的能量是暂时向真空借的。有借就有还，所以这些正反粒子很快就会湮灭，然后释放能量又归还给了真空，能量守恒定律就又成立了。从宏观尺度来看，宇宙空间的每个角落都会不断凭空出现正反粒子对，并且很快又相互湮灭并且释放能量。宇宙中的任何空间都会有源源不断的正反粒子蹦出来，又相互湮灭掉，就和海浪一样热闹。

所以科学家就想着，你正反粒子对不是会源源不断从真空中蹦出来吗？那好，我现在趁你刚蹦出的的那一刻，赶紧用高能激光照射，把正反粒子的距离给拉远，这时候你俩就不能湮灭了，所以真空中就会出现一个带负电的电子，和带正电的正电子(反电子)。这就是科学家撕破真空的设想，用高能激光照射真空，迫使照射点附近的正反粒子对还来不及湮灭就被拉开了，于是就会看到在激光的照射下，真空中会平白无故地冒出电子，所以在某种程度上来说，真空就被撕破了。

好了，要是刚才讲得这些你听懂了，那么霍金辐射是怎么回事，你也就会搞懂了。前面已经说过了，正反粒子在任何空间都会冒出来，那么在黑洞视界边缘的空间也不例外。人家黑洞多强的，光都能给你全吸进去了，更何况你反粒子呢。正反粒子也会在黑洞视界边缘不断冒出，如果一个反粒子刚好不慎落入黑洞视界内，而另一个留在黑洞视界外。

那么落入黑洞的反粒子就再也出不来了。真空这时候内心肯定会想：你俩的能量是从我这里借来的，你俩赶紧给我湮灭，再把能量还给我。但是正反粒子对中的一个粒子借了人家真空的能量进入黑洞了，黑洞外的粒子找不到自己反粒子来湮灭，所以借真空的能量就归还不了了。留在黑洞视界外的粒子的能量就凭空留住了。所以这时候来看，黑洞视界外就会产生一种释放实粒子的辐射，这种辐射现象是1974年最早由霍金提出的，所以也叫霍金辐射。

留在黑洞视界外的粒子携带的能量是额外从真空那借来的，现在能量还不回去了，这好像违背了能量守恒定律。从能量守恒定律依旧有效的角度出发，科学家就预测，落入黑洞的粒子必然携带了负能量，这种带有负能量的粒子会与黑洞内的正物质相遇湮灭，来给真空还债。

所以黑洞内部的能量会慢慢变少，黑洞到时候就会蒸发掉。但是大质量黑洞又在不断吞噬天体，黑洞内部就又有了源源不断的能量摄入，所以大质量黑洞的能量一时半会还不会被负能量粒子抵消完。

但是小质量黑洞吞噬天体的能力有限，没有持续地外在能量的摄入，小质量黑洞的能量就会比较快地被负能量粒子抵消完，直到蒸发消失。科学家计算，质量和月球相近的黑洞，也就是质量为4.5×10∧22kg(读作4.5乘以10的22次方千克)的黑洞，吸收外在能量的速度和内部负能量粒子抵消能量的速度相等。所以低于这一质量的黑洞，只会不断蒸发，直到彻底消失。之前科学家还用对撞机制造出来了微型黑洞，但是由于质量太小，这种黑洞几乎还来不及吸收外在的能量，就很快被负能量粒子抵消掉了，所以人造黑洞在地球上存在的时间只能是转瞬即逝，更不可能吞噬地球。

正反物质不仅可以预测霍金辐射，还可以解释宇宙为什么会发生大爆炸。按照物理学家之前预想，宇宙本来就不存在，因为宇宙诞生之前，正反物质数量一样多，这就是正反物质对称机制，所以正反物质会完全湮灭，以至于什么都没有。但是在138.2亿年前的某一刻，宇宙中有一种未知的机制触发了正反物质对称机制。

正—反物质数量出现了失衡，正物质的数量大于反物质，所以额外多出的正物质就开始迸发出来了，导致宇宙发生大爆炸，大爆炸一开始，大部分正物质和反物质就已经相互湮灭掉了，但是还是残留了部分正物质，这些正物质才组成了我们现在宇宙的万物。那宇宙诞生之初消失的反物质去哪里了？目前物理学家还不知道，这依旧是现代物理学未解之谜，如果你能提出新的理论，解释反物质消失之谜，那第二年的物理学诺奖非你莫属。