我们来重新看看电子吸收（或吐出）光子的费曼图。
费曼图有一个绝妙的特征，那就是它的任何角度都是有效的，所以我们可以旋转它，得到同样正确的答案。如果我们把上图翻转90度就会得到：
我们从下往上读。光子场中的量子在空间中传播，然后随机地决定消亡，将其能量转移到电子场中（一个光子转变成一个电子）。但如果我们仔细观察，就能看到一些奇怪的东西。其中一个电子的传播函数箭头指向相反的方向。
右边的传播函数代表电子，那么左边的传播函数一定是同时产生的某种相反的电子。我们再次翻转这张图：
图中的两个箭头表示相互靠近的一个电子（右）和一个反电子（左），它们湮灭产生了一个光子。（注意：由于数学上的原因，碰撞实际上产生了两个光子，而非一个。这对我们的图没有任何影响。[8]）
“反电子长什么样？”我听到你这样问。它就像正常的电子，但是带相反的电荷。反电子是正电子而非负电子。但是，如果电子的电荷来自某个方向的光子，那么相反的电荷来自相反方向的光子吗？费曼神秘兮兮地回答，是的。
费曼在1949年证明，如果你画一个普通电子的传播子，并在方程中使它反向（费曼图的箭头相反），就能得到反电子的传播子。费曼认为，反粒子是在时间上后退的普通粒子。[9]
一些物理学家不喜欢时间后退粒子的观点，因为你不能一本正经地说电子可以穿越时间。在我看来，这有点像爱因斯坦反对叠加态。他不喜欢叠加态所暗示的东西，但无法判断它究竟是对还是错。我们只能说，方程是成立的。因此这只是一个喜好的问题。反物质粒子确实存在，而且它们的行为与费曼所说的完全相同。
建造你的粒子检测器
卡尔·安德森用一种叫“云室”的设备发现了反物质。云室的设计非常简单，每个人都可以建造一个。我尝试了几次，但我在实验室里和海森堡一样无能—尽管我知道如何更换烟雾报警器中的电池（有趣的是，烟雾报警器对我工作的任何实验室来说都至关重要）。
现在你可以这样做：找一个透明的容器，用一条浸过酒精（异丙醇／外用酒精效果最好）的毛毡把它的边缘包起来。将容器密封，整体放在一层冰上，使底部表面冷却。这会在容器内建立一个稀薄的酒精蒸气大气层，任何穿过塑料壁的粒子都会在尾迹中留下蒸气的痕迹，显露出浅色的线条—仿佛是凭空出现的。
你也可以在容器里放一块磁铁，带电粒子会绕着它做曲线运动。电荷与磁性是同一个场的性质。
卡尔·安德森当时正在研究宇宙射线，他计算了到达地球表面的电子数量。宇宙射线就是从太空中不断降落在我们身上的粒子碎片。计算的时候，大多数电子的行为都和预测的一样，但有15条绕着磁铁的轨迹偏离了方向。安德森观察到了带正电荷的电子。从太空来的反物质。[10]
反电子也叫“正电子”。然而，令人扫兴的是，带相反电荷的质子叫“反质子”，带相反电荷的中子叫“反中子”。你可能很奇怪，众所周知，中子是一种中性粒子，怎么可能有带相反电荷的中子？我们将在下一章讨论这个问题。
QED让我们对现实的认识更加复杂，因为现在我们要处理7种粒子／场：质子、反质子、中子、反中子、电子、正电子、光子。
光子没有对应的反物质，这在费曼的时间反演理论中是完全合理的。如果反物质真的是在时间上后退的普通物质，光子应该就是它自身的反粒子，因为光子不经历时间。
在狭义相对论中我们已经看到，随着速度的加快，时间会逐渐减慢，直至到达宇宙的极限速度。光子正是以那个极限速度移动，对它们而言没有时间的概念。光子的时间不会前进，也不会后退。
漫画书中反派的首选武器
反物质粒子的寿命很短，因为一旦遇到普通粒子（宇宙中的大部分粒子），它们就会湮灭，从而产生光子。但不必担心，你可以在地球上自己制造反物质粒子，价格非常低，每克只需62万亿美元！[11]
很明显，制造反物质非常困难和昂贵，所以粒子物理学家需要非常细致，才能制造少量的反物质。在撰写本文时，保持最多反物质活跃的记录是2011年309个反氢原子（带1个正电子的反质子）活跃了惊人的16分30秒。[12]
反物质技术值得研究的主要原因是，物质和反物质的碰撞能产生大量的能量，一茶匙那么大的物质-反物质就可以把火箭发射到半人马座α星系。它也可以把一艘中等大小的宇宙飞船加速到光速的1/4，从而在几年内完成几个世纪才能完成的旅途。
当然，这种能量确实为武器制造提供了条件，军方官员偶尔也会讨论反物质炸弹的概念。反物质可能会成为地球上最具破坏性的武器，也可能会成为我们逃离地球的唯一方法，这取决于我们如何利用它。
(1) 电影《星球大战》中的主要人物之一。—译注
