反物质就是由反粒子组成的物质。所有的粒子都有反粒子，这些反粒子的特点是其质量、寿命、自旋、同位旋与相应的粒子相同，但电荷、重子数、轻子数、奇异数等量子数与之相反。反物质是物质的镜像。物质由原子组成，原子又由质子、中子和电子组成。质子带正电，电子带负电，中子不带电而有一定的磁性。所谓物质的镜像，就是还有一种质子带有负电，叫反质子；还有一种电子带正电，叫反电子；也还有一种磁性正好与前面所说的中子相反的中子。这些统称为反物质。 例如，氢原子由一个带负电的电子和一个带正电的质子构成，反氢原子则与它正好相反，由一个带正电的正电子和一个带负电的反质子构成。物质和反物质相遇后会湮灭，释放出大量能量。 　　家认为，制造出大量反氢原子，有助于验证CPT守恒假设的正确性和宇宙标准模型的普适性。如果发现反氢原子与氢原子在物理规律上并不完全对等，将给物理学和宇宙学的一些基础问题带来非常重要的新启发。例如宇宙大爆炸理论认为，宇宙诞生时，从虚无中产生了相等数量的物质和反物质。但人们观察到的宇宙中，物质显然占绝对的主导地位。对反氢原子的研究，可能有助于解开这个疑点。 黑物质一般都称为暗物质。宇宙中的物质并不都是发光的，有许多物质我们观测不到，这就影响了我们测定目前宇宙中物质密度的准确性。天文学家从动力学推算出的宇宙质量与从星系光度方法推算出的宇宙质量之比大约为九比一，也就是说，宇宙中大约存在着十分之九的暗物质，这就意味着，构成动植物赖以生存的光彩夺目的太阳，只不过是由占宇宙质量不到十分之一的次要成份构成。 已知物质是由电子、质子、中子……和极少量的正电子、反质子……构成。从引力场，我们知道暗物质的存在，但暗物质的构成方式与已知物质的方式不同。已知物质的能量约为暗物质的能量的五分之一。 暗能量更是奇怪，它有几个特点：一、它是一种负的压力；二、在裂变和聚变反应中，反应前后物质的质量有少量的差异。按照爱因斯坦的著名质能公式E=mc2，这些少量的质量差异能够转化为巨大的能量；三、暗能量可以将物质质量全部消失，完全转化为能量！爱因斯坦在二十世纪早期就曾假设过负压力（暗能量）的存在。他在一篇物理学文章中提出了这个观点的相关公式。后来，因为没有实验的支持，爱因斯坦就放弃了这一方向。最近几年，通过哈勃太空望远镜（Hubble SpaceTelescope）,我们发现，我们的宇宙不仅是在膨胀而且是在“加速地”膨胀。从宇宙膨胀的加速度可以推算出，已知物质的能量约为暗能量的十四分之一。 目前观测到的可视物质密度的数量级约为10-31克/厘米，它不到宇宙临界密度的5％（目前估算的的数量级为10-29克/厘米），如果把上述暗物质也算进去，那么就可得出宇宙中实际的物质平均密度。因为科学家一旦知道了宇宙的真实密度，就可以根据弗来德曼的理论知道我们宇宙的未来趋向：一直膨胀下去还是在进行着一种“膨胀—收缩—膨胀”的脉动循环。因此解决宇宙中的“暗物质”问题，是决定宇宙未来“前途”的大事。那么，宇宙中看不见的暗物质到底是些什么东西呢？它们丢失到哪里去了？这就是天文物理学中著名的“暗物质问题”或“失踪的宇宙质量问题”。 早在本世纪30年代，荷兰天体物理学家奥尔特就已指出：为了说明恒星的运动，需要假定在太阳附近存在着看不见的暗物质。1933年，茨维基从室女星系团诸星系的运动情况认定，在星系团中存在着大量的暗物质。奥尔特等天文学家认为，太阳附近和银道面内的暗物质可能是一般光学望远镜观测不到的极暗弱的褐矮星或质量为木星30～80倍的大行星。美国天文学家巴柯的理论分析表明，在太阳附近，存在着与发光物质几乎同等数量的看不见的物质。在大视场望远镜所拍摄的天空照片上已发现了暗于14星等、不到半个太阳质量的M型矮星。由于太阳位于银河系中心平面的附近，故从探测到的M型矮星的数目推算，它们大概能提供银河系应有失踪质量的一半。每一颗M型星最多只能发光几万年，故一些人认为银河系中一定存在着许许多多这类小恒星“燃烧”后的“尸体”，它们可能就是我们要寻找的暗物质。