反物质研究所
反物质研究部成立于第一代市长在任时期，当时的反物质研究开始有进展，反物质反应伴随的高能的特性在未来的发展非常可观。世界各个国家组织都相继组建有关部门进行反物质的研究。
反物质是一种人类陌生的物质形式，在粒子物理学里，反物质是反粒子概念的延伸，反物质是由反粒子构成的。反物质和物质是相对立的，会如同粒子与反粒子结合一般，导致两者湮灭并释放出高能光子或伽玛射线。
宇宙是由物质构成的，物质都是由分子（或原子或离子）构成的，分子是由原子构成的，原子是由原子核以及围绕它旋转的电子构成的，而原子核是由质子和中子所构成的。科学家后来又发现，质子和中子是由更小的粒子所构成的，这种更小的粒子被称为夸克。迄今，科学家已发现了物质结构的5个层次，即“夸克→核子→原子核→原子→分子”，以及300多种基本粒子。大千世界无奇不有的物质，就是由多种多样的基本粒子构成的。反物质(antimatter)是由反粒子(antiparticle)构成的物质。科学家已经证明，构成世界万物的基本粒子都有一个反粒子——与自己“长得”一模一样但“秉性”相反的“镜像物”。比如，电子带负电、质子带正电，而带正电的电子和带负电的质子就是反粒子，前者称为反电子，后者称为反质子。像氢原子，就有由反质子和反电子组成的反粒子——反氢原子，而由反氢分子组成的反氢物质，就是氢物质的反物质。
反粒子的安全地贮藏和保存。科学家想出了用磁场“陷阱”来束缚反粒子的方法。即高速原子核和质子相撞产生反质子之后，用减速器将其速度降低到光速的1/10，然后用高能磁场做“陷阱”将其束缚起来，再用电场将其速度进一步降低下来。另一方面，科学家们也用电磁场“陷阱”来减速由放射性衰变收集来的正电子。最终，减速了的负质子和正电子在电磁场“陷阱”中结合，形成反氢原子。
反物质的来源
第一种来源在我们头顶之上的大气外层。在来自星际空间、充满电荷的宇宙线的轰击下，那里不断产生正电子。第二种来源则隐藏于放射性物质的原子中。某些不稳定的原子核拥有多余的质子，如钠22、溴35或碘122，实际上它们最终将衰变并释放出一个中微子、一个光子和一个正电子。第三种则是由雷暴制造。首先风暴云极化，然后雷电使云层突然去极化，大气中的电子突然发生喷射，接着产生伽马射线，最后伽马射线撞击大气中其它原子核，产生电子与反电子。
反物质研究所致力于第二种反物质的制造方式。
用途
反物质武器
原子弹和氢弹是早已广为人知的核武器。美国于1945年在日本广岛和长崎投掷的2颗原子弹，在广岛投掷的代号为“男孩”的原子弹是利用铀核裂变反应释放的能量制造的炸弹，称为铀弹。在长崎投掷的代号为“胖子”的原子弹则是利用钚核裂变反应释放的能量制造的炸弹，称为钚弹。中国爆炸的第一颗原子弹，也是利用铀核裂变反应释放的能量制造的炸弹，故同为铀弹。它们都属于第一代核武器。几年后，氢弹试验成功。氢弹是利用轻核(氘、氚)聚变反应释放的能量制造的炸弹，具有更大杀伤力，属于第二代核武器。原子弹和氢弹有五大毁伤作用，即冲击波、光辐射、贯穿辐射、放射性污染和电磁脉冲。[1]
后来根据战术的需要，增强或减弱核武器某方面的毁伤作用，武器专家开发出了第三代核武器。例如：增强辐射的核武器——中子弹，增强冲击波的核武器——冲击波弹，增强放射性污染的核武器——感生放射性弹，增强X射线的核武器——X射线弹，减少放射性沉降物的核武器——弱剩余放射性武器，等等。美国正在积极发展威力小于5000吨TNT当量、借助精确制导技术摧毁地下指挥部和武器库的钻地核弹，它也属于第三代核武器，为了适应新的形势、满足现代战争的需要，武器专家们又在动脑筋开发研究第四代核武器。
世界万物都有“同性相斥、异性相吸”的共性。反物质也一样，它一旦遇上正物质，就与之“迅速结合、互相湮灭”。这种“湮灭”(annihilation)并非正反两种物质化为乌有而消失，实际上，它们的质量会转变成能量完全释放。按照著名的爱因斯坦质量能量关系式E=m·c^2可以计算出释放的能量：1毫克反物质“湮灭”放出的能量达到1800亿焦耳，约等于43吨TNT当量。目前最大的核弹——苏联的“沙皇炸弹”约为5000万吨TNT当量，也仅相当于1.1千克反物质湮灭产生的能量。
反物质炸弹易于引爆。它不像原子弹那样必须达到临界质量，即使特别微小的质量也能造成爆炸：它也不像氢弹那样要求很高的爆炸点火温度。反物质炸弹还有一个很重要的优点，这就是它与原子弹、氢弹不同，爆炸后不残留放射性物质、不造成放射性污染。总之，反物质之所以被选来制造第四代核武器，主要原因有三：
①反物质武器能量密度高、爆炸威力大；
②反物质制造和利用的技术难度高、耗资大，一般国家不易掌握和实现，便于超级大国独自拥有；
③反物质武器虽然从性质上也属于核武器，但国际社会通常把它视作常规武器，因此不受禁止核试验条约的限制。
反物质发动机
由于反物质和物质如果相遇，将会湮灭，正反物质的质量将全部转化为能量，按照爱因斯坦的质能公式E=mc2释放巨大的能量，就目前所知道的所有物理反应而言，这是效率最高的燃料。我们可以比较一下每公斤星际飞船发动机燃料的效果，很理想的化学反应可以产生1×10的7次方焦耳的能量，核裂变产生8×10的13次方焦耳，核聚变产生3×10的14次方焦耳，而反物质的湮灭能产生9×10的16次方焦耳，是氢氧化学反应的1百亿倍，太阳核心热核反应的300倍。这种飞船的比冲量将是最高的，而推重比也可能是最高的，一片阿司匹林那么大的反物质同物质湮灭产生的能量足以让一艘飞船巡弋数百光年，而航天飞机那么巨大的燃料箱和推进器中的燃料完全可以用100毫克的反物质代替。
此外，反物质发动机的一个好处是反物质的湮灭可以自发产生，不需要象核发动机中的核反应那样需要许多条件，所以就不需要很大的反应堆，可以减轻飞船重量。
反物质发动机的设计方案主要有四种，在这里按照比冲量从低到高列出：
1)固体核心：湮灭在一个固体核心的热交换装置内进行，产生的热量将氢推进剂加到高热，然后从喷口喷出，效率和推力都比较高，但由于原材料的原因，比冲量最多只能达到1，000秒；
2)气体核心：让反物质同氢推进剂直接反应湮灭，产生的带电介子以磁场控制并将氢推进剂加到高热，但这样会产生一些无法控制的γ射线，比冲量能达到2，500秒；
3)离子浆核心：以比较多的反物质注入氢推进剂并湮灭产生高热的离子浆，并以磁场来容纳它们，然后将离子浆喷出产生推力，这样同样会产生一些无法控制的γ射线，但这种方式不受原材料的限制，比冲量可以很高，大约在5，000秒到10万秒之间；
4)粒子束核心(BeamCore)：直接一对一地湮灭，然后以磁场控制带电介子并把它们直接从喷口喷射出去，由于这些介子的运动速度接近光速，发动机比冲量可能要超过1千万秒。因为湮灭产生的带电介子在衰变后变成半衰期更长的带电μ介子，所以这个办法完全可行。而且这个方式只需要反物质燃料，不需要推进剂，可以极大地减少飞船的负载。
由于湮灭的产物是以接近光速运动的，所以飞船必须造得很长：
预计使用粒子束核心反物质发动机的飞船从地球飞到火星只需要24个小时到2个星期(取决于地球和火星在公转中的相对位置)，而要让目前的使用化学火箭发动机，则需要1到2年。
