在20世纪最后的10年，反物质在世界最大的科学装置内部依次产生、储存并最终湮灭。LEP，全称为“大型正负电子对撞机”（the Large Electron Positron Collider），因为它本身很大。在瑞士和法国的边界上，距地面50米以下，有一条与伦敦地铁环线长度相当的隧道，其中的磁铁操控着电子束和正电子束，以完成各种实验，这就是正负电子对撞机。
从一些粗略的数据中，我们可以对这个奇迹一般的反物质工程有一个初步印象。这个巨大的环包括8个弧形部件，每一个长约3公里；弧形部件之间通过500米长的直线部件相连。总共使用了3500个独立的磁铁，将束流沿着圆弧进行扭曲；另外还使用了1000个特殊构造的磁铁，用于将束流聚拢以形成高强度电荷体。
电子束的获取比较简单：将电子从原子中剥离出来，然后用一个小加速器对其加速。对于正电子的获取，首先使用电子束轰击钨靶，碰撞时的能量会产生一些正电子和次级电子。由此不断将正电子保存在储存环中——这里使用的储存环与之前根据范德梅尔想法改进后的装置的原理类似，毕竟这一装置已经可以很好地储存反质子了。当收集到足够的正电子后，它们就会被传输给一系列的加速器进行加速，就像汽车通过换挡来慢慢提高速度一样。最终，当这些正电子拥有足够能量后，就被注入正负电子对撞机的主环中。正负电子对撞机中的真空管道贯穿整个磁铁的中心，并形成了有史以来最长的超高真空系统；而正电子就在这个真空系统中飞行。这些真空管道的内部气压比月球表面还低；这么做的目的只有一个——之前历经千辛万苦才制造、储存并且聚焦了的正电子束，可不能因为真空度不足而使得它们被残留的空气原子摧毁掉。
在瑞士美丽的葡萄园地下，正电子沿着27公里长的环进行加速，然后以11000次每秒的频率穿越国境线输送到法国境内；在日内瓦附近的法国边境内，它们从伏尔泰的雕像下方飞驰而过，仰视这位大文豪的终老之地，在汝拉山麓的田园、森林和村庄的地下疾驰。电子的身世与之类似，因为磁场可以在相同的环形轨道上操控电子和正电子，只是它们方向相反。只需将二者的轨道稍微分开即可。但是，在整个环路中，有4个点上会使用小的电磁力脉冲将束团轻微偏移，使得正负电子束流发生交叉。即使在这4个点上，由于正负电子束团非常发散，所以二者内部单独的电子和正电子几乎不会相碰，使得环流可以继续。当然，偶尔也会有一两个正负电子会迎头撞上，导致相互湮灭成一瞬间的能量。
下面就到了关键时刻。反物质可以破坏物质并释放二者所有的能量，而此时就用到了它的这种能力；通过科学的办法，在空间中一个极小的区域内制造出一个微型环境，以再现大爆炸初期宇宙整体的模样。而科学家们关心的是之后的情形，通过观察构成粒子和反粒子的基本元素是如何从这个模拟的“微型爆炸”中产生的，他们就能知道在早期的宇宙大爆炸中能量是如何首先转化成实物的。在碰撞位置的周围，布满了大量高度复杂的电子学设备。正负电子对撞机不断运行，一次次重复着远古的造物过程，而一旦这些物质和反物质的原始碎片出现，信号就会被捕获并记录下来。
所有以上这些工作都有一个前提：制造并控制正电子束，使它们连续存活数天。这需要很高的工程精度，以至于正负电子对撞机的运行状态甚至受到了月球运动的影响。最初科学家们发现，相比计划的交汇时间，电子和正电子到达的时间会稍微提前，而另一些时候又稍微滞后，这种差异小于1纳秒，但是正负电子对撞机会感受到这个差异。这个时间差异从提前到滞后再到提前，周而复始，一个周期大概需要28天。直到此时，物理学家们才认识到这台巨大而精确的装置拥有多么惊人的敏感度。月球的周期运动会在海洋中泛起数米高的潮汐，也会以微弱的速度影响地球表面的岩石。在每个月中，27公里长的正负电子对撞机都会膨胀和收缩几毫米，因此，有时束流需要多跑一段，而两星期之后又会少跑一段。
来自世界各地数以百计的科学家们在这个实验中通力合作。20世纪80年代，在首次开始准备实验时，就遇到了一个很大的挑战——大家在不同的地点，却都需要即时数据，并且必须方便地相互交流自己的分析结果。而欧洲核子研究中心研制发明了万维网，旨在解决这个问题；反物质可以摧毁物质，但它却间接地创造出了万维网。经过10年的实验，正负电子对撞机发现了宇宙产生仅十亿分之一秒时物质是如何被创造出来的。从这个“微型爆炸”中产生了粒子和反粒子，例如电子和正电子，或如夸克和反夸克。它们中的很多在正负电子对撞机出现之前就被人类所知了，但是正负电子对撞机帮助科学家们更加深入地理解了这些粒子和反粒子的不同形态及其相互之间有什么关系。除了我们熟知的电子、形成质子和中子的两种夸克形态、我们所知的物质，还存在其他的种类，它们异常罕见，甚至在地球上完全不存在，但是在早期火热宇宙大爆发中却是非常常见的。
它告诉我们，自然并不满足于将电子作为原子外部区域内的唯一可能粒子，因而创造出了其他两种加重版本。一个是“μ子”（muon），大约比电子重200倍；另一个是“τ子”（tau），大约比电子重4000倍。它们三个电荷相同，而且根据现有的观察，其他性质也相同，仅有质量不同。而且，正如电子拥有正电子这种反粒子配对，其他两种粒子也分别拥有自己的带正电荷的反粒子。
夸克也有相似的性质。质子和中子由“上”和“下”夸克构成。存在两种加重版的上夸克，称为“粲”夸克和“顶”夸克；同样存在两种加重版的下夸克，称为“奇”夸克和“底”夸克。这六种不同“口味”的夸克都拥有对应的反夸克。（见图6.1）
大爆炸之初，能量在一片完美和谐之中转化成物质和反物质，而正负电子对撞机向我们展示了当时宇宙状态的一瞥。 但是，在数百种粒子和反粒子之中，已经发现了一些例子，其中的物质和反物质虽然在产生时是对称的，但是在生命之中和消亡之时其行为却是不对称的。如果我们能解释这种现象的缘由，那么也许就能找到一些提示，帮助我们理解为何在遥远的过去反物质和物质没有在产生之初就瞬间相互毁灭掉，才使得今天的宇宙中依然含有某些存在而不是一无所有。我们故事的下一步，就要说说物质和反物质之间的微妙关系，看看它们有什么细微的不同。
