물질(matter)의 정의를 보면 이것은 관측 가능한 우주를 구성하는 것으로 원자 또는 분자로 이루어져 있으며 에너지와 함께 객관적 현상의 기초를 이루는 성질을 공유 한다고 되어 있다.

모든 물질은 질량을 갖으며 이 때문에 중력과 인력의 작용의 원인이 되고 동시에 우주 속에서 각종 현상을 나타내 보이는 원인의 근원이기도 하다.

이러한 물질은 여러 가지 상태 또는 모습으로 존재 할 수 있는데 그 중 우리가 잘 알고 있는 것은 고체, 액체, 기체 상태이다.

이외에도 플라즈마 상태, 콜로이드 상태, 비결정 상태,그리고 온도에 민감한 것으로 초전도 상태,초유동성 등을 나타낸다.

이에 밀접한 내용으로 아인슈타인은 “우주는 끝이 없으나 유한하다”는 유명한 말로 물질에 의해 만들어지는 우주에 대한 공간과 시간의 한계 및 상대성을 규명하였고, 물질과 에너지는 또한 동등하다는 과학적 사실을 발견하기도 하였다. 

그러나 물질이라는 것을 이렇게 눈에 보이는 모습이 아닌 과학적 안목에서 보는 내면을 좀 더 알아보기로 하자. 누구나 배워서 이미 알고 있는 전자(electron)나 양성자(positron)와 같은 소립자를 예로 들어 보자.

이것들은 우주를 이루고 있는 모든 물질 속에 들어있는 기본적인 것으로 질량 등 물리적 성질은 동일하지만 자신과는 정반대의 전하를 갖는 반(反,anti)입자를 갖는다.

즉 양성자의 전하가 양(+)인 반면 반입자인 반양성자의 전하는 음(-)이고, 전자의 전하가 음(-)인 반면에 그 반입자인 양전자의 전하는 양(+)이다.

만약 입자와 그 반입자 또는 물질과 반물질이 만나게 되면 빛의 형태로 많은 에너지를 방출하며 둘 다 소멸해 버린다. 역으로 고에너지 입자들이 서로 반응하면서 입자, 반입자 쌍이 생성되기도 한다.

이러한 입자에 대한 반입자가 존재하다는 것은 양자론의 대가인 디랙에 의해 예건된 것으로 이 이론은 양전자가 실제로 발견됨으로서 사실로 입증되었다. 

반입자의 발견으로 물리학자들은 우주 내에 있는 모든 물질에 대해 반물질이 존재해야 한다는 자연법칙의 심오한 대칭성을 인정하게 되었다. 그런데 현재의 우주는 물질만으로 이루어진 사실을 감안하면 대칭성이 깨져 있음을 의미 한다는 것으로 받아들여야 함을 또한 알았다. 

그렇다면 현재의 우주를 구성하고 있는 물질에 대한 반물질은 존재하는가, 의문을 갖지 않을 수 없다. 저 너머 우리 인식의 한계를 넘어선 곳에 우리 우주와 질량이 같은 반우주가 존재하고 있을까?

지금도 그렇지만 앞으로 우리 지구는 에너지 전쟁이 치열할 것으로 보인다.  그렇다면 이러한 에너지 위기의 해결책은 무엇인가! 그 한 예가 바로 반물질을 이용해 보자는 것이다.

즉 물질 1g 이 반물질과 만나면 최소한 핵분열 (원자력)에너지의 약 천배, 핵융합 에너지의 수백 배는 될 것이라는 것이 과학자들의 의견이다.  따라서 35mg 만 가지고도 우주 왕복선을 쏘아 올릴 수 있다는 계산도 나오게 된 것이다. 

그러나 문제는 반입자를 만드는 것도 어렵지만 이를 저장하는데 엄청난 경비가 드는 것이 부담이 되기 때문이다.  그렇지만 이러한 분야의 연구로 얻어지는 부가 기술도 매우 유용하다. 

반물질 연구의 부수적 활용의 한 예가 바로 병원에서 활용하고 있는 PET(positron emission tomography), 즉 양성자 방출 단층 촬영기다. 이 기기는 전자의 반물질인 양전자를 인체에 쏘아 여기서 방출되는 감마선을 영상화 시킨 것이다. 

사람의 뇌 등에는 전하를 띤 전자가 존재하므로 양전자와 충돌해 감마선을 방출하는 것이다.  사람도 남녀 대칭이고, 하늘과 땅이 있으며, 불과 물이 있듯이 수소에도 반수소가 있으니 물에도 반 수소 두 개와 반 산소 1개가 결합된 반물이 있을 듯싶다.

그렇다면 나에 대한 반 나는 존재 할 수 있는가, 있다면 어디에 있을까! 그래서 사람이 죽으면 돌아 가셨다고 하는 것인가?