到1920年代后期，愛因斯坦和普朗克已經證明光既是粒子也是波。德布羅意也從理論上證明所有物質都具有這種雙重波粒性質。玻爾、海森堡、玻恩、泡利和其他人拼湊出對亞原子粒子怪異性質的數學描述。然后，在1926年，薛定諤寫下了他著名的方程——薛定諤方程。它描述了這些表示波函數的物質波如何隨時間變化，并使物理學家能夠預測量子系統的演化。

然而，薛定諤方程也有問題。首先最明顯的是，薛定諤方程與愛因斯坦的相對論完全不相容。在相對論中，空間和時間的維度本質上是相互聯系的，它們隨著參考系的變化而相互變動，但是薛定諤方程還是處于空間和時間相互獨立的狀態。相對論告訴我們，時間的流逝取決于速度，所以薛定諤方程只適用于緩慢移動的物體，但亞原子粒子通常以接近光速的速度移動。

英國物理學家保羅·狄拉克也考慮了這些問題，他想要一個適用于電子的薛定諤方程的完全相對論版本。他寫下了愛因斯坦著名的方程：E=Mc，但其完整形式包括動量。然后，他使用量子力學表達式來表示能量和動量的關系。但最后的結果是一團糟。

狄拉克想出了一個稱為“狄拉克海”的辦法來解釋這一點。想象一下宇宙中無處不在的電子海洋，這些電子占據所有負能量狀態。只有當一個電子具有正能量時，我們才能真正與電子相互作用，而這個電子會浮在“海面”。如果這個想象中的海洋的能量狀態都完全充滿，那么額外的一個電子就不能再失去任何能量了。

狄拉克海的想法導致了奇怪的預測。從海面去除一個電子，它會留下一個空穴，這個空穴本身應該就像一個粒子。它會有慣性，就像它擁有丟失電子的質量一樣；它也會表現得好像它具有與電子相反的電荷——正電荷。如果一個正能量電子發現其中一個空穴，它就會落入其中，這導致兩者都被消滅，并釋放出它們質量中的所有能量。

狄拉克在結合量子力學和狹義相對論方面的驚人洞察力揭示了我們宇宙的另一面——對反物質的預測，它也是發現量子場和量子場論以及發展粒子物理學標準模型的關鍵一步。(www.ws46.Com)