那么，那些该有却不在的反物质都到哪里去了呢？在实验室中，每造出一个粒子，就必有一反粒子。照理说，宇宙中的物质与反物质之比该是一比一，但多次观测的结果却排除了这种推断。有些天体物理学家提出一种假说，认为物质和反物质不知怎么彼此分离开来，彼此天各一方了。这些天体物理学家试图以这种假设来解释反物质的失踪之谜。或许，一些星系是由反物质组成的，另一些星系是由物质组成的。然而，迄今为止，还没有人提出过令人信服的物质与反物质的分离机制。因而，对称宇宙论失宠了。
于是，那些坚持认为大爆炸与宇宙创生是一回事的科学家们，显然就必得假定，某一超自然的过程以违反一切物理学定律的方式，把没有反物质相伴随的物质注入进宇宙，然而，“在奇点处一切定律都失去了效用”这一类的含糊其辞，并不能减轻人们的疑虑。
但最近，出现了一条或许能走出这一困境的路径。尽管在实验室条件下，物质和反物质总是成双产生的，但在大爆炸的超高温条件下，很可能可以多出一点点物质。那种试图对自然界的四种基本力给予一个统一的描述的理论研究，使人们产生了上述的想法。根据理论计算，在温度高达1027度时（这一温度只能在宇宙创生的头10—36秒才能达到），每产生10亿个反质子，同时就会产生10亿零1个质子。同理，电子也会比正电子多出10亿分之1。
虽然只多出这么一小点，但其意义却十分重大。在后续的大厮杀中，10亿成对的质子和反质子彼此湮灭，留下了一个未配对的质子和一个孤立的电子，这些近乎是大自然计划外的添加物的剩余粒子，就变成了后来构成所有星系的物质，所有的恒星和行星，还有我们人类本身，都是由这些物质构成的。根据这一理论，我们的宇宙是由微量剩余的非均衡物质构成的，这些物质是那难以想像的瞬间大爆炸的残留物。
如同一切好理论一样，物理学家们觉得，这样解释物质的起源有相当的说服力。那么，到哪里去找可靠的证据呢？
现在似乎有了两个可验证的计算结果。第一个结果与大爆炸之初的10亿粒子与反粒子大规模互相湮灭有关。10亿粒子和反粒子相互湮灭之后，还会剩下一个多余的粒子，同时，伴随湮灭所释放出的能量也必会留存下来，很可能就是以热的形式留存下来。正如我们在前面的一章里讲到的那样，宇宙确实是浸泡在大爆炸所留下的热辐射里。那么，把每一现存的原子的热能加起来，看看其数目是否与十亿分之一的计算相符合，这是很简单的事。结果发现数字的确相符，至少可以用很说得通的模型来找出一致性。因此，这一理论不但解释了物质的起源，而且也说明了宇宙的确切温度。这确实是项了不起的成就。
然而，还需要更进一步的证实，才能够有把握地宣布物质的创造不是来自神。假如实验室能够提供某种直接的证据，证明物质与反物质之间确有明显的不对称，那将会最让人信服。我们很可能快要幸运地获得这样的证据了。
预言物质生产会有微量剩余的理论，也同样预言：根据产生微量剩余物质的机制，也会有物质的自发性微量毁灭。这种理论认为，在极长的时间里，质子会衰变成正电子，而正电子会进而湮灭电子。这样，一切物质最后注定要归于消失。但其时间尺度是如此之长，以致一个人的身体在其一生中平均才失掉大约一个质子。为了验证这一理论，科学家们正在地下深处（为的是消除宇宙线的干扰）研究观察极大量的物质，试图揪住一个正在消失的质子。因为这样的研究观察过程从根本上说是统计性的，所以要耐心的等上几个星期才能观测到偶然的反常衰变，要知道，一个质子的平均寿命至少是1030年。这研究观察过程的原理就是堆积起成千上万吨的物质（这些物质就代表着大量的质子），以找出偶然的随机事件。现在，正在进行着好几个这样的试验，而其中至少一个实验已经显示出一些可能的质子衰变事件。
任何人若想从物理现象中推导出上帝的存在，都得面临一个基本的问题，这问题就是物质的起源。物质在没有反物质的情况下出现，这在先前似乎是奇迹，现在却根据进步了的科学知识，似乎用普通的物理道理就可以解释了。不管某一具体事件是多么令人惊讶，多么不可解释，谁也不敢绝对有把握地说，在将来某一遥远的时刻，人们找不到一个自然现象来解释那令人惊讶的事件。
2.物质与反物质同量将发生可怕的绝灭
反物质听来就像是某种特别由《星球旅行》的作者发明的东西，一种被用来威胁消灭英雄的科幻小说情节设计。但是，保罗·狄拉克不能回避“反粒子”的存在。他尽可能地努力，在1929年，他进行了合并某些特别相关和量子力学的元素的计算。他断定，任何时候，当能量转化为质量时，必定产生具有等量物质与反物质的物质。每个原子粒子都必定有其对立面。质子必定有反质子作为其反物质的变体。如果有电子，则必有反电子，也就是现在的所谓正电子。作为变体，除了其电子荷是相反的之外，每个反粒子都有正好一样的质量、行为等等。
将质量转化为能源的观点是很容易理解的。当我们看到太阳照耀或蜡烛燃烧时，我们就理解了它。在蜡烛燃烧时，可以用原始质量的数十亿分之一来计量实际被转化为能量的质量总量。核聚变（像氢弹或太阳中的那样）将百分之零点五的质量转化为能源。但如果物质与反物质相接触，则会导致完全有效的转化，也就是说，百分之百的物质会被转化为能源。显然，科学家们想要发现并控制这样一种有效的能量源，正如《星球旅行》的作者使用将反物质作为其飞船的燃料一样。
1932年，反物质被发现，理论上的建议也进入到观测学界。卡尔泰克的卡尔·安德森检测了其具有与一个电子一样质量（但其带正电荷而非负电荷）的云室中的一个粒子。他将这个粒子的雾化尾迹拍摄成像，证明它采用了带正电荷粒子的路径。人们认为这种正电子很少有，可能是由于与高层大气中的高能量宇宙粒子碰撞的结果。后来，像50年代用粒子加速器在劳伦斯·伯克利实验室生成其反物质的物理学家一样，迪拉克和安德森获得了诺贝尔奖。通过创造质子之间的高能碰撞，埃米利欧·塞格里和阿文·钱伯林生成了质子与反质子对，证明在能量转化为物质时，会产生同量的反物质。
仍然还有一个令人疑惑的问题：为什么最初创造的物质没有导致整个宇宙中物质与反物质的同量？有人援引人类学的原则简单地将这个现象解释为宇宙不许是这样的，否则我们就不会在这里谈论这个问题。如果那时已产生了同量的物质和反物质，那么，就像狄拉克的计算表明的那样，就已经发生了可怕的绝灭。我们的宇宙就会是由一望无际的光子汤构成的，如果这样的宇宙延续时间像我们的宇宙一样长的话，这就意味着到处都是微波背景辐射。
因等离子理论而闻名的翰尼斯·阿尔文对这个疑问提出了一个看来比较合逻辑的解释。按照他的解释，宇宙的一半是由等离子构成，正如我们在能量向质量自然转变方面的预料的那样。只是由于反物质产生与物质相同的外表和光谱，因而我们不能检测一半的星体是反星体这个事实。阿尔文的理论预言有一定量来自不断轰击我们外层大气层的反星体的离散反粒子，大气层大多会被破坏。在70年代，乔治·斯穆特领导一个研究小组通过高空气球测试寻找这些反粒子。他们的测试证明没有一个反粒子。这些否定的结论是与替代大爆炸理论的阿尔文理论（包括等离子和反物质爆炸）不一致的。
今天，科学家们有一个更好的解释，但它已经迫使他们承认导致形成我们所居住的这个宇宙的另一个经精确调整的参数。物理学家相信，在大爆炸的最初一瞬间，物质和反物质就同时产生了，但物质的粒子一定是比反物质的离子略多一个临界量。物质粒子与反物质粒子相互消灭，留下比较少量的物质（其继续变成我们宇宙的量子或物质粒子）和大量的光能（光子，其继续变成宇宙的背景辐射）。预测的结构符合我们目前的观测，即每个量子至少10亿光子的比例。但物理学家仍然面临着问题：为什么应当产生了略多于反物质的物质？
诺贝尔奖获得者史蒂芬·维因伯格解释这个略多的物质是如何至关重要的：
“如果没有略多于反电子的电子，以及略多于反夸克的夸克，则今天的宇宙就会没有像电子和夸克这样的普通粒子。正是宇宙初期这种多于反物质的物质（估计约为1010分之一，即一百亿分之一）残留下来，三分钟后形成光原子核，然后，在一百万年后形成原子，后来，又被‘煮’成星体中的重元素，最终提供使生命得以产生的物质。”
在同一篇文章中，维因伯格考虑了这样一个事实：我们的科学几乎完全不能解释之所以存在这种初始条件的原因。物理学家只能推测，这要不就是我们极其幸运的侥幸，要不就是可能存在着什么目前还不得而知的自然原因。乔治·斯穆特——反物质的过去探索者写到：“这可能看来像是这样的：我们生存于其中的这个宇宙是一个幸运破坏的结果：作为在适当时间打破法则的结果，产生了略多的物质。这可能是大爆炸之后的极短时间里的产物，但这只是无数的可能性中的一种。或者，这也可能是那时操纵物质的物理学法则的必然产物。至今我们还不知道。”
这种略多的物质可能不知怎么地“在适当时间打破了适当的法则”，或者其可能是作为至今不明的物理学恒量而被置于宇宙。无论是何种方式，它看来都像是再次进行的非常精确的选择。
3.将物质转变为反物质的神赐之物：χ粒子
20世纪70年代中期，宇宙学朝着一个新的方向发展了。粒子物理学家开始逐渐介入。1973年，他们成功地找到了一种关于物质在极端条件下呈现何种行为的理论。先前，他们有关物质行为的思想曾预言，当能量和温度增高时，物质的相互作用应变得越来越强，描述起来也愈来愈复杂。因此，他们对于研究由大爆炸的第一秒钟所提供的环境并不十分起劲，他们觉得还存在着更紧迫而又有可能解决的问题。然而，他们成功地对基本粒子间的高能相互作用作出的新描述却具有这样的特征：随着温度的上升和能量的增大，相互作用变得较弱、也较为简单了。这种性质称为“渐近自由”，因为如果能量无限增大的话，那么在此渐近过程中粒子之间的相互作用就消失了，它们的行为就仿佛像处于自由状态下一样。
基本粒子物理学家已开始寻找将不同的自然力纳入某种单一的“统一理论”的途径。1967年，温伯格（Steven Weinberg）和萨拉姆（Abdus Salam）首先解决了电磁力和弱力（与放射性相伴的力）如何统一的理论。20世纪70年代在欧洲核子研究中心发现了两类预期应当存在的新的基本粒子，从而出色地证实了上述理论。现在寻找的则是使强力也加入统一行列的理论，即包含上述三类力的某种“大统一理论”。
有关统一的这些尝试乍一看似乎是不会成功的，因为我们知道各种不同的自然力的强度是极不一样的，它们对各种不同类别的粒子起作用。这些截然不同的东西怎么会是一回事呢？答案是：自然力的强度随环境的温度而变化。所以它们虽然在我们生活的低能世界中大不相同，但在我们所探索的高温条件下却会极其缓慢地变化。某些业已提出而颇有希望的理论预言：这3种力在非常高的能量下——超过1015吉电子伏，相应于1028开的温度——应变得大致相等；该能量远远大于任何可以设想的地球上的粒子对撞机所能产生的能量，而与宇宙本身肇始之后约10—35秒所历经的能量相等。所以，我们也许可以凭借探索这些“大统一理论”导致的宇宙学后果，来检验它们是否具有物理意义。此外，宇宙学家可能还会发现，有关基本粒子行为的这些新预言将能解释原先尚未阐明的宇宙性质。
