不少人在听闻反物质，其一反应便是这般，它乃是质量呈现为负的那类物质，一旦和物质碰面便会同归销亡，化为终结。
正反物质的湮灭
这个听起来很“科幻”，但其实并不正确。
与普通物质在质量方面完全相同的反物质，并非是那种所谓“负质量的东西”，只是在一些关键性质上恰巧呈现出相反的状况。
什么性质相反呢？我们从最熟悉的粒子说起。
电子带有负电，然而其反粒子，也就是正电子，却带有正电，质子带有正电，它的反粒子，即反质子，带有负电，除了电荷呈现相反的情况之外，这些粒子的质量、自旋等基本性质完全是相同的。
电子、质子和中子及其反粒子
所以，作为反物质最为关键的特性是，它是那种由反粒子所构成的物质，其质量和普通物质一样，然而电荷以及由内部对称性所决定的量子数的符号却是相反的，这里面除了电荷之外呀，还涵盖着重子数、轻子数等等。
按照现当代用量子场加以理论阐释的情况来看，所有的场粒子都存在着与之对应的反粒子，当中包括了夸克，还有轻子以及负责传递这种相互间作用的中间玻色子。尤为特别的是当前物理学家，只要是由夸克构建而成的物质粒子，也就是重子和介子这一类，都有着和自身不一样的反物质粒子，就像质子、中子以及π介子等等。需要留意的是，尽管中子并不带有电荷，然而反中子却是另外一种粒子，这是由于构成中子的这三个夸克都存在着和自身不同的反夸克。
氢原子和反氢原子
光子有着特殊性，其反粒子是光子它自己。中微子格外特殊，它的反粒子或许是自身，又或许并非如此，当前仍处于研究阶段。
那么，反物质是怎么被提出并发现的呢？
反物质并非是毫无根据凭空臆想出来的，它的源头能够回溯到20世纪刚开始的时候，物理学所经历的一次意义重大的理论方面的突破。
保罗·狄拉克（1902~1984）
1928年，英国有一位物理学家狄拉克，他叫Paul Dirac，生活于1902年到1984年期间，那时他尝试去解决一个极为棘手的问题，那就是怎样将量子力学与相对论统一起来，进而能够正确地描述电子的行为，在经过了一番推导之后，他得出了一个全新的方程，也就是狄拉克方程。
这个方程有着一个出乎人们意料的结果表现为，电子的能量并非仅仅能够是正的，而且还能够是负的，也就是这样子的情况，这使得狄拉克陷入到困惑之中。原因在于要是负能量状态确实存在的话，那么电子就会持续地“掉”到更低的能量当中去，最终能量朝着负无穷的方向发展，整个世界将会处于不稳定的状态。然而现实明显并非如这番情况所呈现的那般。
为了防止这种灾祸，狄拉克给出了一个极富想象力的阐释，他进行了这么一个设想，那就是：
所有负能量状态早已被电子“填满”，形成一个看不见的“海”。
这个想法后来被称为“狄拉克海”。
狄拉克的“狄拉克海”想法
泡利不相容原理致使电子不能占据同一状态，正能量电子没办法再掉进那些已被填满的负能态的海中钓鱼网，所以系统维持稳定。
那就还要看，更精彩之处在于何种情况，如果此时，处于此“海”里的某个地方，出现电子缺失情形，那么，又会发生些啥？
狄拉克有所发现，那个“空缺”于物理方面呈现为一个带有正电的粒子，此粒子伴有正能量。
换句话说：电子的“缺位”看起来就像一种全新的粒子。
狄拉克依据此情况，大胆做出预言，世界上应当存在一种粒子，其与电子质量相同，然而电荷却是相反的，这便是呈现属于狄拉克的反物质的猜想。
卡尔·安德森（1905~1991)
1932年，美国物理学家安德森（Carl ，1905~1991）在宇宙射线实验当中，观测到了这种粒子，也就是正电子。它的轨迹，在磁场里会弯曲，弯曲方向和电子相反，不过曲率却是完全一样的，这表明它的质量跟电子相同，电荷却是相反的。
赵忠尧（1902~1998）
必须要明确知晓的是，在1929年这个特定年份，中国那赫赫有名的物理学家赵忠尧，最早寻觅到了正电子存在的相关证据，正因如此，他才被称作是最早发现反物质的科学家。
反物质被发现了，这可是理论物理学历史当中的一个堪称经典的有着高光时刻的事件，原因在于这表明了，存在一种完全是从数学方程起始的理论预言，它被实验精准地验证了。
然而问题在于，既然有着互为反物质之名的正、反物质粒子，那为何它们所显示的质量是处于相同状态的呢？又为何其质量都是呈现为正的情况呢？
关键在于，不同物理量的性质并不一样。
诸如像电荷以及轻子数这类的量，从本质上来说，是对粒子怎样参与相互作用起到决定作用的，而它们能够在某种对称变换的情形之下取反。
那个质量，却是不一样的情况，它跟粒子于时空中的运动有联系，是一种更为“基础”的量。要是真的准许负质量现身的话，那将会引发严重的问题。
在经典力学里，力跟加速度的关联是牛顿第二定律，也就是说，要是质量为负，那么物体加速度的方向会和受力方向相反，这会致使系统出现没法控制的自发加速（）。
什么是自发加速呢？我们来举例说明。
按照万有引力定律，质点相互间的引力是这样的，其中，存在着指向施力物体的单位向量。
就正质量的物体相互之间而言，明显地，力都是朝着施力物体的方向的，换而言之，也就是吸引力。
但是呢，此时此刻情况变得不一样了，A所具有的是正质量（），而B拥有的是负质量，假定A处于左边那么B就在右边，就如同下面所呈现的图示这样。
质量等值反号的小球
依据万有引力公式，A所受到的来自B的力，其方向是向左的，这意味着此力属于排斥力；B的情况同样如此，它所受到的来自A的力，大小等同于上述排斥力，方向朝右。
对A物体来说，它的加速度为 显然它的方向向左。
然而对于B物体来讲，鉴于其质量呈现为负，其加速度居然和它所受到的力方向相反，换而言之，它的加速度同样是向左的。
于是，产生了神奇的事情，两者居然都朝左加速！并且因为加速度大小相同当前物理学家，致使它们一同朝左加速，两者彼此间距离恒定不变。
自发运动示意图
也就就是那被称作自发加速的情况，它具备这样的特性，即不存在外力，不存在外界输入的能量，然而却持续地加速！
这显然违反了能量守恒和动量守恒定律，是不可能发生的！
所以，反物质并非负质量，原因在于质量并非那种能够“取反”的量，并且负质量会对整个物理理论的稳定性造成破坏。
于更深层次的理论里面，却还要求系统的总能量必定得有一个最低的数值。要是质量呈现为负的情况，那就极有可能致使能量朝着无限降低的方向发展，进而使得系统持续不断地释放能量，最终无法保持稳定状态，而这明显是跟现实世界不相符合的。
现在，我们对反物质的理解已经比狄拉克时代更加清晰。
于现代量子场论里面的情况而言，已不存在非要借助 “狄拉克海”这个模样的图像，然而却是视作：
(1) 每一种基本粒子，都有相应的一种反粒子与之对应，它们的质量是相同的，电荷等相互作用的性质却是相反的。
(2) 在粒子与反粒子碰面之际，它们能够产生“湮灭”现象，所释放出来的乃是与粒子静质量相对应的能量，一般情况下是以光子的形态呈现。
未来的反物质武器
需要指出的是，存在这样一种情况，有人或许会觉得，在正反物质湮灭这个过程当中，电荷出现了中和的现象，然而，现实的状况却是，正反物质的湮灭跟电荷的中和，二者是全然不一样的。
电荷中和尽管也会迸发出能量而来，不过它的规模要远远小得多，原因在于它仅仅是源自二者之间所存在的电势能；然而正反物质的湮灭甚至比核弹所具备的威力还要强大许多，缘由是它源自物质质量的完全彻底亏损！
想象未来有那么一天，存在外星人在朝着入侵人类的方向行进，要是已经知道外星人属于正物质状况，那么只要朝着它们发射一颗反物质构成的球体，便能够让它们完全地消失不见。