宇宙中有个反物质构成的你吗

物理学家对宇宙的了解仍然非常少，有些最基本的问题也还没有彻底研究清楚。比如说，我们这个宇宙到底是有限大还是无限大？我们可以设想宇宙空间不可能有一个边界，否则你就可以问“边界的另一侧是什么”，所以爱因斯坦等科学家一直设想宇宙空间应该是弯曲的，用三维来比方就好像地球的表面一样：地球的总面积虽然有限，但是地球表面并没有边界。这个“有限而无边”的模型，一直被我们作为对宇宙空间大小的标准解释。

然而2001年针对宇宙微波背景辐射的观测表明，宇宙空间有超过99.5%的可能性是完全平直的。如果这一假设正确，那么“有限而无边”的球面模型可能是错的，宇宙必须是无限大的。“宇宙无限大”也是目前被最广泛接受的暴胀模型的要求。

但是，我们目前只能看到有限的宇宙部分。根据2013年天文学家公布的结果，宇宙年龄只有138亿年，再加上宇宙膨胀的作用，计算表明当前我们能看到的最远距离大约是460亿光年。

所以在这个无限大（或者几乎无限大）的宇宙中，我们能看到的只是一个半径460亿光年的小气泡。而根据暴胀模型，在宇宙中必然存在无数个像我们一样的小气泡。更进一步，物理学家还证明宇宙中物质大体是均匀分布的，也就是说我们这个小气泡并不比别的气泡特殊。别的气泡在宇宙创生的时候也许有跟我们不一样的初始条件，但它们中的物理定律与我们完全相同。

而这些小气泡的“形态”却只有有限多种！这是因为量子引力统治着这个世界。“量子”，意味着在宇宙起源的时候只有有限多种方法去摆弄各种物质的分布，更进一步，所有可能的历史过程也只有有限多种，也许有无限多个气泡经历着完全相同的历史。这意味着宇宙中有无数个一模一样的你正在看着无数本一模一样的《十万个为什么》！一个粗略的估算表明，距离你最近的那个一模一样的“你”，距离你有$10^{10^{29}}$米。

那么，这么多“你”中有没有一个是“反物质”组成的呢？所谓反物质，是指由“反粒子”构成的物质，它们与“正粒子”性质完全相同，唯一的区别是带有相反的电荷和磁矩。正反物质相遇会发生湮灭释放能量，但一个由反物质构成的你，如果他的周围也都是反物质的话，应该跟你一样安然无事。

根据大爆炸理论，在宇宙创生之初，正反物质应该被均等地创造出来——可是这样一来它们一旦相撞就会全部湮灭。那么为什么我们看到的都是正物质呢？一种可能是存在某种称为“CP对称破缺”的机制，使得正物质比反物质更容易产生一点，但这种机制目前还没有被明确发现。另一种可能是宇宙中的确有很多星系完全是由反物质组成的，它们距离我们的星系太远以至于不会跟我们碰撞发生湮灭。

所以物理学家有比较大的把握说宇宙中可能有一个一模一样的“你”，但没有太大把握说这个“你”是否可能由反物质构成。

反物质世界想象图