镜像|物质和反物质是拥有相反电荷的两个镜像
数学和物理学的关系非常密切，它们两个就像在一个屋檐下住了很多年的老朋友，物理学的定律需要数学来描述，比如大家都知道的——E=MC2，物理学的问题也需要通过数学计算来解答，比如彗星多长时间造访一次地球，这就好像英语是莎士比亚的语言，而数学是物理学的语言，如果说你不懂数学，你就会觉得阅读物理学家写出来的东西是非常痛苦的事，当然也有一类人，他真的不懂数学，又喜欢对物理学上的问题侃侃而谈。
从另一个方面来说，物理学也使数学变得更有用，如果说没有物理学数学将仅仅设计抽象的概念，比如说虚数，物理学还能激发数学家去探索新的数学问题，比如说弦理论是物理学终极理论的一个备选，它的发展就为数学领域注入了很多新的见解，有的时候直觉会成为我们理解物理世界的障碍，这时候我们最好就去求助于数学的引导，所以当我们试图理解量子粒子的怪异行为的时候，数学就成了我们的救星，在这些情况下我们能做的就是跟着数学走，只要你把数字都算对了，就可以相信数学会比直觉更接近现实，在直觉上可能觉得量子粒子不可能穿越障碍，但如果数学上讲的通，那么这些就是可能发生的事，但是事情也不总是这样，有时候数学与此的结果不符合物理学的理论，这个时候我们就不能单纯的依靠数学的了。
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举例说明：
投递一个以抛物线形式投射的系统，那么要多快的速度发射一个物体，才能让它们沿着抛物线轨迹落在指定的位置呢？
要计算这个问题，需要求解一个二次方程，这个方程的形式就类似于y=ax2+bx+c，因为这个方程里有一个x2，所以会得到两个解，这两个解呢，有一个是物理解，它会告诉你怎样发射这个物体，而另一个解给出的却是毫无意义的答案，它会告诉你，你的初始速度应该是负的，也就是说你要把这个物体向后直接往地里扔，那这个解在数学上是正确的，但它是不合乎常理的物理解，这种情况之所以会出现，是因为数学模型没有设置物理约束，比如说物体没法穿越坚固的地面，再反过来说，你抛射的物体可能在天空中碎成块，造成安全隐患，这些也没有体现在数学模型中。
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在大多数情况下，聪明的物理学家很快就可以选出它们需要，它们对这种事也算是习以为常了，他们会马上丢掉在物理上讲不通的数学结果，因为我们眼中的宇宙不是那个样的，可是刚才说过的这些话，仔细一想，其实它是矛盾的，一开始既说看待物理不能相信直觉，要相信数学，然后又说当有两个解的情况下，我们要抛弃那个不符合直觉的解，这两个事不是矛盾的吗？这个就是本文要说的，聊一聊，复数的解，怎样让人们发现了反粒子和反物质，今天的故事从“保罗·狄拉克”说起。
狄拉克方程这位物理学家为了了解量子力学中高速运动的电子，对一些方程式进行了研究，在狄拉克之前，在量子力学这个领域，物理学家已经整理出了低速运动的电子方程，在20世纪初量子力学的革命性成就就已经让人脑洞大开了，人们由此重新思考物质在最小尺度上的自然属性，量子力学，迫使物理学家放弃了他们一直以来最简单最根深蒂固的假设，这个假设有两条：
第1条：事物不能同时出现在两个地方。
第2条：精确重复两次同样的实验应该出现相同的结果。
通过推翻这种经典的假设，20世纪初的物理学家就彻底改变了我们的宇宙观，而且这样的改变还不止一次，除了量子力学的哲学狂想之外，这个时期还出现了相对论革命，相对论证明了宇宙的速度极限，人们忽然发现时间居然是相对的，几个不同的人竟然有可能没法就同一件事儿发生的情况达成一致，狄拉克就仔细观察了这两个数学结果，它们正确描述了两种不可思议的物理学理论，他问自己如果把它们结合在一起会怎么样呢？于是他就建立了一个方程，这个方程的名字就叫——狄拉克方程。
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这个方程就以量子力学和相对论的双重角度描述了高速运动的电子，这个方程非常简洁而且清晰，只是它存在一个小问题，狄拉克发现它的方程对待负电荷的普通电子是成立的，同时它对带有相反电荷也就是正电荷的电子也成立，这也就是说它的方程表明物理学的定律对带有正电荷的电磁它也是成立的，它将这种正电子成为——反电子。
这种反电子在很多方面都和电子一样，它的质量和普通电子相同，量子特性也和普通的电子相同，但是它的电荷和普通电子相反，这个就让人有些迷惑不解了，因为人们从来没有见过这样的粒子，按照物理学家的常规做法，有人就可能倾向把这个结果归为一种数学假象，认为应当忽略它，但是这个引起了狄拉克的极大兴趣，如果这不仅仅是数学出现的错误而是现实情况的反应，毕竟没有哪条物理学定律禁止反电子的存在。
事实上，狄拉克审视了这个方程并提出所有粒子都具有相应的反粒子，就这样狄拉克不止预测了一种新粒子，他还预测了整整一系列的新粒子，表面上看这种想法有点疯狂，每一种粒子都有相反的版本，这样的想法虽然非常疯狂，但是他碰见还就真是对的。
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