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榨干了氢原子之后，科学家们继续攻击其他物质。经过一系列的“花式砸蛋”，到了20世纪30年代，他们终于用一种新发现的射线，从石蜡的原子核里砸出了新的东西——一种不带电的，和质子一样大的粒子。原子中已经有了带正电的质子和带负电的电子，这位既不带正电也不带负电的同学就叫中子吧。
这个时候新的问题出现了。既然有带正电的质子和带负电的电子，为什么不能有带负电的质子和带正电的电子呢？理论上来说可以有，实际上也真的有。第一个发现这个秘密的，是数学。20世纪20年代，英国物理学家狄拉克建立了电子在高速运动下的方程式——狄拉克方程。根据这个方程式得出的结果，电子的能量可以为正，也可以为负。就像x2=4这个方程，它的解可以是2，也可以是-2一样。
可是，能量最多只能为零，负能量怎么可能存在呢？这是完全不符合物理规律的。为了让负能量变得合理，狄拉克创造性地提出了一种假设：如果电子所带的电荷是正的，那么方程式算出的能量就是负能量。就像在自然界中并不存在负数（比如你永远不可能数出负十个手指头来），但数学上可以有负数这种表达一样。有了带正电的电子，能量就可以有负号。不仅仅是电子，其他所有粒子理论上都可能存在所带电荷与之相反的粒子，而这些镜像的粒子就是反物质。