反物质与暗物质理论的提出，是否是一种错误？

反物质是早已被发现的东西，而且已经用到技术上，所以完全不可能是一种错误。而暗物质来自用广义相对论理解宇宙学观测数据的困难，到目前为止还是一种猜想，没有板上钉钉的实验证据，所以在原则上确实有可能是错的。

早在1880年代，就有人猜想存在“反物质”，它跟正常物质的区别是，它提供的万有引力是负的。这个理论当然早已被否定了，现在认为所有的有质量的物体产生的引力都是正的。

得到公认的反物质概念，来自量子力学的开创者之一狄拉克（Paul Dirac）。他在1928年提出了一个相对论性的量子力学方程，叫做狄拉克方程。根据这个方程，应该存在一种跟电子具有相同的质量等性质、只是电荷相反的粒子。电子的电荷被规定为负的，那么这种粒子的电荷就应该是正的。

狄拉克

1932年，安德森（Carl D. Anderson）找到了这种粒子，将它命名为正电子。他为此获得了1932年的诺贝尔物理学奖。中国科学家王淦昌提出过寻找正电子的实验方法，但可惜回国后没有条件开展实验工作，与诺贝尔奖失之交臂。

暗物质的概念，来自另一个完全不同的来源。

爱因斯坦的广义相对论提出以后，人们很快就验证了它对日食时的光线偏折、水星近日点进动等现象的预测，普遍相信了它是一个非常精确的理论。但是，在解释星系旋转速度、引力透镜、宇宙中大尺度结构形成等观测数据时，人们发现已知的质量不足以解释观测结果。

那么怎么办？出于对广义相对论的信任，人们相信是有些质量没有被统计进去。这些质量对应的物质既不发光，也不参与电磁相互作用，所以无法用常规的手段检测到，因此人们把它们称为暗物质。

在寻找暗物质方面，已经做出了巨大的努力，得到了许多数据。但这些都是间接证据，还没有明确的直接证据证明暗物质存在，也就是说，还没人知道暗物质到底是什么粒子。因此，也有人反其道而行之，猜测暗物质并不存在，是广义相对论错了。

这样的理论之一，叫做“修正的牛顿动力学”（MOND）。他们提出，只需要假设万有引力在距离很远的时候不是反比于距离的平方，而是反比于距离，就可以解释这些实验现象，不需要引入暗物质。这个理论不是学界主流，但确实存在。我有一位同事，就属于这个学派！