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反物质是由反粒子组成的特殊物质形态。反粒子具有与对应正粒子相反的电荷，但质量完全相同。例如，电子的反粒子是正电子，它带正电荷而电子带负电荷，但两者质量相等。反粒子的其他量子数，如磁矩、重子数等，也都与正粒子相反。这种对称性是物理学中的基本原理之一。
反物质的发现经历了重要的历史过程。1928年，英国物理学家狄拉克通过理论计算预言了反粒子的存在。1932年，美国物理学家安德森在宇宙射线的云室实验中，观察到了一种与电子质量相同但电荷相反的粒子轨迹，这就是正电子的首次发现。在磁场中，正负粒子的轨迹弯曲方向相反，这成为识别反粒子的重要方法。
反物质包含多种类型的反粒子。最常见的是正电子，它是电子的反粒子，带正电荷，质量与电子完全相同。反质子是质子的反粒子，带负电荷，质量与质子相等。反中子虽然电荷为零，但其磁矩与中子相反。每种基本粒子都有对应的反粒子，它们的电荷、磁矩等量子数都与原粒子相反，但质量保持不变。
当正物质和反物质相遇时，会发生湮灭反应。这是一个完全的质量-能量转换过程，遵循爱因斯坦的质能方程E等于mc平方。例如，当电子和正电子碰撞时，它们的质量完全转化为能量，产生两个高能光子。这个过程释放的能量极其巨大，是目前已知的最高效的能量转换方式，理论上能够实现百分之百的质量-能量转换。
现代科学通过多种方法产生反物质。最主要的方法是使用粒子加速器，让高能粒子发生对撞，在巨大的能量作用下产生正反粒子对。然后通过磁场分离技术将反粒子从正粒子中分离出来，并储存在特殊的磁场容器中。反物质在医学领域已有实际应用，如正电子发射断层扫描技术，利用正电子与人体内电子的湮灭反应进行疾病诊断。未来，反物质有望成为清洁高效的能源和太空推进技术。