簡單來講，核聚變就是較輕的原子核聚合成較重的原子核，在此過程中，生成的“新原子核”的質量，會比原來參與反應的原子核的總質量輕一點，而這些虧損的質量，則會以能量的形式被釋放出來，這可以通過愛因斯坦提出的質能方程“E = mc^2”來進行描述。

正如我們所知，質能方程中“c”代表的是光速，這是一個很大的數字，所以即使是一點點質量，乘以光速的平方，得到的能量也是非常可觀的，所以核聚變也被我們視為是一種非常強大的能源。

然而核聚變過程中的質量虧損，其實并沒有我們想象中的那么多，即使質能轉換率相對較高的氫核聚變，其虧損的質量也只占參與反應總質量的大約0.7%。

那么，有沒有比核聚變的質能轉換率更高的能源呢？答案是肯定的，實際上，早在上個世紀，科學家就已經發(fā)現，宇宙中有一種奇特的物質——反物質，它們能與我們常見的普通物質發(fā)生湮滅，在此過程中，所有參與反應的質量都將轉化為能量。

也就是說，反物質所引發(fā)的這種湮滅過程，其質能轉換率是100%（大約是氫核聚變的143倍），毫不夸張地講，如此高的質能轉換率，使得核聚變在它面前就是渣渣。由于這已經達到了理論上的極限，反物質也被認為是宇宙中的終極能源，那么，它是怎么被發(fā)現的呢？

實際上，反物質的存在最初只是理論上的推測，在1928年的時候，物理學家保羅·狄拉克提出了著名的“狄拉克方程”，這個方程可以同時滿足量子力學和相對論的要求，從而解決了當時物理學中的一個大難題，即：如何將這兩個理論結合起來，描述以極高速度運動的微觀粒子的行為。

但是，這個方程在數學上出現了一個“怪異”的解：它預言了一種質量與電子相同，但電荷卻與電子相反的粒子，一開始，狄拉克自己也對這個結果感到困惑，他甚至一度想將其解釋成質子，但很快發(fā)現行不通，因為質子的質量比電子大得多，跟方程的預言完全不匹配。

于是狄拉克大膽地提出了一個推測：宇宙中可能存在一種粒子，它們是電子的反粒子，由于它們與電子的狀態(tài)相反，因此當它們與電子相遇時，雙方就會相互湮滅，其質量則會以能量的形式釋放出來。

狄拉克的這個推測，在當時可以說是非常超前的，很多人都對此表示懷疑。不過在4年之后，也就是1932年，物理學卡爾·安德森在利用帶有強磁場的“云室”研究宇宙射線的過程中，觀測到一種與電子質量相當，但帶正電荷的粒子軌跡。

通過對其在磁場中的偏轉方向、曲率半徑和徑跡特征的精確分析，安德森確定了該粒子正是狄拉克所預言的粒子，并將其稱為正電子。

值得一提的是，早在1930年的時候，物理學家趙忠堯就在γ射線散射實驗中發(fā)現了一些反?，F象，這些現象后來被證實是電子和正電子湮滅過程造成的，但是當時人們并沒有意識到。

盡管狄拉克方程成功預言了正電子的存在，但其原始理論在處理負能態(tài)、電荷守恒以及多粒子系統(tǒng)等方面仍存在諸多不嚴密之處。因此，包括狄拉克本人在內的眾多理論物理學家，隨后致力于對該模型的優(yōu)化和完善，經過不斷發(fā)展，最終促成了量子場論的建立。

簡單來講，量子場論將粒子視為量子場的激發(fā)態(tài)，并系統(tǒng)性地解決了正反粒子對的產生與湮滅等問題。該理論框架下，自然界中每一種粒子都對應著一種反粒子，其存在并非偶然，而是源于量子場的對稱性結構，在特定條件下，足夠高的能量可以產生正反粒子對，例如電子與正電子，質子與反質子，中子與反中子等。

而這也就意味著，從理論上來講，我們可以通過人工來制造反物質，怎么制造呢？一個可行的方法就是利用粒子加速器。

其原理簡單來講就是，把普通粒子加速到接近光速，然后讓它們去撞擊目標靶。在猛烈的撞擊中，能量會在極小的空間尺度內集中釋放，形成瞬時極高的溫度與壓強，在這種極端條件下，部分能量就有可能轉化為等量的粒子與反粒子，然后再通過磁場和電場將反粒子從其他次級粒子中分離出來，進而實現反物質的識別與收集。

正是通過這樣的方法，科學家們在1955年和1956年分別制造出了反質子和反中子，并在1995年的時候首次合成出了反氫原子。

那么問題就來了，既然我們人類已具備了制造反物質的能力，為什么不將其應用起來呢？其實最主要的原因就是，產量實在是太少了。具體有多少呢？這樣說吧，迄今為止，人類制造出的反物質的總質量只有10多納克（1納克 = 0.000000001克），其蘊含的能量甚至還不足以將一杯水燒開。

除此之外，由于反物質一旦與普通物質發(fā)生接觸即會發(fā)生湮滅反應，因此其儲存必須在完全避免物質接觸的條件下進行。當前，科學家主要依賴電磁約束系統(tǒng)在超高真空環(huán)境中對帶電反粒子進行空間懸浮控制，使其避免與任何實物接觸，然而這種約束方式卻難以實現穩(wěn)定、長時間的儲存。

所以盡管反物質堪稱是已知宇宙中的終極能源，以至于核聚變在它面前就是渣渣，但由于科技水平的限制，我們在未來的很長一段時間里，都無法將其作為能源來使用。