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反物質

登録日：2011/06/07 Tue 22:13:34
更新日：2026/07/07 Tue 14:13:27
所要時間：約 5 分で読めます


【反物質】とは、ある物質と比べて、電子や陽子などの構成する粒子と、質量・寿命は同じだが、電荷（プラス・マイナス）が真逆の「反粒子」で構成された物質のこと。

【概要】

そもそも物質は原子（※物質を構成しているもの＝クオーク・電子・光子・ニュートリノなどの素粒子）からなり、原子の構造は陽子と中性子で出来た原子核の周りを電子が回っているイメージが一般的である。

対して反物質の場合は、反対の電荷を持った反核子からなる原子核と陽電子から構成される原子（※反物質を構成するもの＝反クオーク・陽電子・反ニュートリノなどの反粒子*1）によって組み立てられる。


何故宇宙に反物質が非常に少ないのかについては謎。
この謎は宇宙の成り立ちにも深く関わっている。




二次元では反物質砲として大人気だが、作品によっては燃料になったりする。
っていうか、むしろ燃料の方が向いている。

最近はCERN・日本で作りまくっている。



【対消滅】

物質と反物質が触れると、光子を出しながら爆発して対消滅を起こし、両方とも消滅する。

対消滅ということは、物質・反物質が消滅する訳だが……
そう、消滅。

さて、ここで特殊相対性理論の出番！


E＝mc²
エネルギー(J)
＝質量(g)×光速の2乗(ms⁻¹)


消滅ということは、mにはそのままの質量が入る。

しかも物質＋反物質なので二倍とオトク。
(実際はニュートリノにエネルギーをほんの僅かもってかれる)


例えば広島の原爆が
  • m=0.7
と言われているので、例えば1kg分対消滅を地球上で起こすと……！？




だが、ここで疑問！
本当に1kgも対消滅を起こせるのか？

さてさて、広島の原爆の場合だと実際核分裂が可能なウランの質量は50kgあったと言われている。
ではなぜ、50kgが0.7g、パーセンテージで言えばたったの0.0014%しか核分裂できなかったのか！？
それは、最初の核分裂の放出エネルギーの爆風でウランがすっ飛んだからである。

勿論、同じことが反物質にも言え、反物質爆弾を爆発させたら恐らく最初の対消滅で大多数は離散することが予想される。



が



例えば反物質を反水素原子と反水素原子を組み合わせて、反水素分子にでもしてみると、

対消滅
↓
ピカッ
↓
爆発
↓
反水素分子が飛散
↓
空気中の水素分子と対消滅
↓
(ry

となり、恐らくウランやプルトニウムと違い最終的に全ての質量をエネルギーに転嫁する事が可能かと思われる。

素晴らしい。

そしてなにより放射性物質を吐かないので環境にも優しい。


だが、反物質を作るには対消滅時の放出エネルギーより多くのエネルギーが必要になる（理由：水を氷にして水にすると……？）ので、天然に存在するウランと違い採算性が悪いことは否めない。
正直、反物質作るのに使うエネルギーをそのまま他のことに使う方が早いし無駄も少ない。

が、ポケットに1μgほど持ってればそこら辺一帯を確実に更地に出来るくらい省スペース性能を持つので、宇宙船の燃料にしたりと平和利用に期待されている。
特にNASAが反物質研究に熱心なようである。




問題は閉じ込め方。

地球を含め、宇宙には真空空間（何の物質も存在しない空間）が存在しない。

あるとしたら絶対零度・エントロピー0のステキ空間。
なので反物質を輸送するには細心の注意を払わなくてはいけない。


ポケットで
＼パカッ／
と開いたら最後、
／ピカッ＼
と、さようなら〜


詳しい閉じ込め方は理研のホームページを参照。



【作り方】

ここでは、日本方式よりメジャーなヨーロッパ方式をご紹介！

ではまずは一番簡単な反水素原子を作ってみましょう！

作り方はとても簡単だよ！
みんなもぜひ作ってみよう！

1.まず電子・陽子衝突型円形加速器を用意しましょう！　なるべく大きい方がいいですよ〜！

2.電子と陽子を加速しながらぶつけます！

3.衝撃で生まれた、そこら辺に浮かんでる反陽子・陽電子をくっつけましょう！

4.最後に不純物を取り除きましょう！

5.出来上がり！



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●理論的に説明すると…

相対性理論により対消滅が起こると莫大なエネルギーが得られるのは上記の通り。
そして、相対性理論の
  • E＝mc²
は等式。
これを変形して
  • m＝E/c²
つまり、莫大なエネルギー(E)があれば物質と反物質が生まれることが分かる。
なお、反物質の量はm/2。



【SFでの利用例】

  • 燃料
  • 機雷
  • 砲
  • 空手式連撃の締め




とまぁ訳分からんこと列挙したが、結論を言うとSF兵器の中ではかなり実用化が難しい兵器。

が、星間宇宙船ができる頃には是非とも実用化され、異星人共をこてんぱんにしてもらいたい。



尚、荷電粒子砲と結構密接な関係がある。


【創作物での登場例】

ウルトラマンアグルがウルトラマンガイアを反物質化させる際に使用。
反物質化させる反物質怪獣アンチマターに対抗するために使った。

作中にて、反物質を生物の細胞内で生成し、低コストで作成する研究が行われている。

主人公機G-セルフの兵装として反物質を利用した絶対兵器光子対消滅反応魚雷(フォトン・トルピード)が登場。
反物質による低温対消滅を実現した兵器。使用すると空間に反物質結晶体を散布し、触れた物全てを無差別に消滅させる。被弾したパイロットは理解が追いつく前に機体ごと溶けるように消滅させられるので降伏の余地などはない。またG-セルフは対消滅の際に発生する光子エネルギーを吸収することが出来るので物質がある限り何度でも発射という周到さ。
非武装で降伏している人も消してしまうなど非人道的過ぎるので、劇中では一度使った後はパイロットの意志により封印され二度と使われることはなかった。

神話において反物質を司ると言われている。

  • 反物質砲
『ウォーシップガンナー2 鋼鉄の咆哮（PSP版）』に登場する兵装。紫色のオーラを纏った黒いエネルギー弾として発射される。
異様に高い攻撃力を誇り連射速度もそこそこ速いが、弾速はとんでもなく遅い。とにかく撃ちまくって弾幕を張るか、超兵器のような巨大な敵に肉薄して撃つのが有効。
ラスボスが撃ってくる物はエグい程の誘導性能を持つ。

ザイバツ・グランドマスターの一人、ダークドメインが異空間から「アンタイ・ウェポン」という武器を召喚して使う。
棒、クナイ、大剣など様々な形状の武器が召喚されたが、いずれも触れた対象を球状に抉り取り消滅させる。そのため防御は全く意味を成さない。
ただし大量のスリケン投擲によって相殺できるので対策が全くないというわけでもない。

燃料にしているパターン。対消滅で発生したエネルギーを特殊なコイルに流すと亜空間殻(ワープフィールド)が形成され、宇宙船を包んだフィールドごと移動することで相対性理論を乗り越えて超光速航行が可能になる。
この時に触媒として一部の天体で採掘される「ダイリチウム」を用いることで効率が飛躍的に向上し、亜空間殻を多重化してさらに速度を向上することができる。
このため宇宙船には大量の反物質が積まれているため、事故や戦闘で抑制が維持できなくなりゲスト船が爆発…というのもよく起こる。
勢力問わず登場する宇宙船の大半が反物質を使用しているが、中には人工マイクロブラックホールからエネルギーを得ているものもある。
本作の「光子魚雷」も反物質による爆発を利用した兵器。ケース含めて人間が一人入る程度のサイズ*2でシールドが下りている小型艦なら一撃で消し飛ばせる。








以下ネタバレ















「反物質」の存在確率は1000万分の1




。すましい願お正修・記追

＼とッチポ/……らなたっか白面が目項のこ

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最終更新：2026年07月07日 14:13

*1 素粒子と同じ質量・スピン・寿命と反対の電荷を持つ、言わば素粒子の鏡の性質を持っている粒子。だが最近は「実は反粒子の方が短命なんじゃね？」って話になり、宇宙に反物質が少ないのはその為ではないか？という解釈になりつつある。

*2 弾頭を抜いて宇宙葬の棺として用いられることも多い