反物质武器

反物质武器是利用物质与反物质发生湮灭放出能量来毁伤目标的武器。
放射反物质粒子流束的反物质武器也属于射束武器中的粒子束武器。

原理

反粒子、反物质

反粒子是相对于常规物质的粒子而言的，其质量、寿命、自旋与自身对应的物质粒子相同，而所有的内部相加性量子数（比如电荷、重子数、奇异数等）都与物质粒子大小相同、符号相反。
一些物质粒子的所有内部相加性量子数都为0，这样的粒子叫做纯中性粒子，其反粒子就是它本身，比如光子、π0介子等。此外，中微子没有反粒子（反中微子的定义是另一个系统的）。
把反粒子按照物质粒子那样结合起来可以形成反原子、反分子等。由反原子、反分子等构成的类似物质的集合，就叫反物质。

湮灭

粒子与自己的反粒子碰撞时，双方会完全转化为光子和中微子、放出巨大的能量，这称为湮灭。
物质与反物质碰撞时也会发生湮灭，从而放出巨大的能量。

狄拉克之海

现实中，1927年12月，英国物理学家保罗·狄拉克提出了电子的相对论方程式，即狄拉克方程。这个方程里除了一般的正能量结果外，还存在负能量的结果。如果电子存在对应负能量结果的能级，则所有电子都会自发跃迁到这一能级而导致宇宙崩坏。为了解释现实中宇宙没有崩坏，狄拉克提出真空是充满了负能量态电子（质量为负值）的“海”，负能量态电子完全均一地排布着，正能量态电子穿行在海中、表现为宇宙中的电子，而且具有正能量的电子无法跃迁到负能级（因为具有负能量态的量子态已经被排满了）。
如果狄拉克之海中的一个负能量态电子被外部能量提升为具有正能量的电子，它会在狄拉克之海里留下一个空穴。空穴保留着负能量态电子的性质，例如带有正电荷。正能量态电子如果与空穴接触，就会坠入空穴并放出能量、成为负能量态电子而填补空穴。
狄拉克起初认为这些空穴就是质子，后来魏尔等人指出这些空穴对应的粒子应该和电子有着相同的质量，也就是“带正电荷的电子”。负能量之海被称为狄拉克之海，此理论被称为空穴理论。
1932年，卡尔·安德森在宇宙射线中发现了正电子。
1956年，美国物理学家欧文·张伯伦在劳伦斯-伯克利国家实验室发现了反质子。
狄拉克之海和空穴理论对玻色子不适用，它们是另一个系统的，反玻色子不是空穴。狄拉克之海下的绝对真空需要无限多的正能量电子，从而具有无限的能量密度。

其他解释

根据量子场论，粒子是场的激发态，而反粒子是这种激发态对应的复共轭激发态。量子场论经过多年艰苦的发展，成功地解释了反玻色子与反费米子的存在，不过按照量子场论则真空具有无限的能量。
从数学上看，粒子沿着时间轴逆行就会成为反粒子。如果粒子可以无限次地在时间轴上进退，则整个狄拉克之海可以只有一个粒子。将其推广，则整个宇宙可以只有一个粒子。这个粒子在时间轴上无限次进退，构造出整个宇宙的一切物质、输送着整个宇宙的所有能量，这是终极孤独与全能之神的另一种表述。

表现

许多科幻作品表现过反物质武器，一般描写其具有强大的威力，体积接近一辆卡车的反物质炸弹就能把一个地球大小的行星表面的文明抹掉，正电子炮等发射反物质粒子束的粒子束武器能打倒超越人类的怪物。
极少数科幻作品使用过狄拉克之海的概念，不过一般只是用个名字，表现出来的东西是异次元空间之类的。
现实中，2013年，欧洲核子研究中心的科学家宣称他们打算关闭反物质容器的磁场、验证反物质在地球引力场中是否有反重力等特殊性质。如果他们不慎让反物质接触到容器壁，我们可能会见识到一颗小型的反物质炸弹的爆发。当然，现实中这些科学家比较专业，没有发生爆炸。

评价

反物质武器是接近现实的架空武器。
现实中，目前人类制造反物质的方式是靠加速粒子打击固定靶来产生反粒子再将其收集起来。加速粒子需要的能量远大于获得的粒子通过湮灭能放出的能量，且这样生成反物质的速度非常缓慢、得到的反物质还要保存在封闭的强磁场里，要将其用做武器或能源都还非常困难。反物质武器的实现仰赖粒子物理学、量子物理学、高能物理学等相关科学的进一步发展。