反物質(zhì)是物質(zhì)的鏡像.物質(zhì)由原子組成,原子又由質(zhì)子、中子和電子組成.質(zhì)子帶正電,電子帶...通常物質(zhì)中沒有發(fā)現(xiàn)過反物質(zhì),即使在實驗條件下,反質(zhì)子也一瞬即逝.
當(dāng)你照鏡子時,看一看在鏡子中的那個你,如果那個鏡子里的家伙真的存在,并出現(xiàn)在你的面前,會怎么樣呢?
科學(xué)家們已經(jīng)考慮過這個問題,他們把鏡子中的那個你叫做“反你”.他們甚至想象很遠的地方有一個和我們現(xiàn)在的世界很象的世界,或者說是我們的世界在鏡子里的像.它將是一個由反恒星、反房子、反食物等所有的反物質(zhì)構(gòu)成的反世界.但是反物質(zhì)是什么,這一切又可能是真實的嗎?
對于“反物質(zhì)是什么”這個問題,并沒有惡作劇的意味.反物質(zhì)正如你所想象的樣子——是一般物質(zhì)的對立面,而一般物質(zhì)就是構(gòu)成宇宙的主要部分.直到最近,宇宙中反物質(zhì)的存在還被認(rèn)為是理論上的.在1928年,英國物理學(xué)家PaulA.M.Dirac修改了愛因斯坦著名的質(zhì)能方程（E=mc2）.Dirac說愛因斯坦在質(zhì)能方程中并沒有考慮“m”——質(zhì)量——除了正的屬性外還有負(fù)屬性.Dirac的方程（E=+或者-mc2）允許宇宙中存在反粒子.而且科學(xué)家們也已經(jīng)證明了幾種反粒子的存在.這些反粒子,顧名思義,是一般物質(zhì)的鏡像.每種反粒子和與它相應(yīng)的粒子有相同的質(zhì)量,但是電荷相反.以下是20世紀(jì)發(fā)現(xiàn)的一些反粒子.
正電子——帶有一個負(fù)電荷而不是帶有一個正電荷的電子.由CarlAnderson在1932年發(fā)現(xiàn),正電子是反物質(zhì)存在的第一個證據(jù).反核子——帶有一個負(fù)電荷而不是通常帶有一個正電荷的核子.由研究者們在1955年的伯克利質(zhì)子加速器上產(chǎn)生了一個反質(zhì)子.
反原子——正電子和反質(zhì)子組合在一起,由CERN的科學(xué)家制造出第一個反質(zhì)子（CERN是歐洲核子研究中心的簡稱）.共制造了九個反氫原子,每一個的生命只有40納秒.到1998年CERN的研究者把反氫原子的產(chǎn)量增加到了每小時2000個.當(dāng)反物質(zhì)和物質(zhì)相遇的時候,這些等價但是相反的粒子碰撞產(chǎn)生爆炸,放射出純的射線,這些射線以光速穿過爆炸點.這些產(chǎn)生爆炸的粒子被完全消滅,只留下其它亞原子粒子.物質(zhì)和反物質(zhì)相遇所產(chǎn)生的爆炸把兩種粒子的質(zhì)量轉(zhuǎn)換成能量.科學(xué)家們相信這種方法產(chǎn)生的能量比任何其它推進方法產(chǎn)生的能量強的多.所以,為什么我們不能建一個物質(zhì)——反物質(zhì)反應(yīng)機呢?建造反物質(zhì)推進機的困難之處在于宇宙中反物質(zhì)的缺乏.如果宇宙中存在相等數(shù)量的物質(zhì)和反物質(zhì),我們將可能看到圍繞我們的這些反應(yīng).既然我們的周圍并不存在反物質(zhì),我們也不會看到物質(zhì)和反物質(zhì)碰撞所產(chǎn)生的光.
在大爆炸產(chǎn)生時粒子數(shù)超過反粒子數(shù)是可能的.如上所述,粒子和反粒子的碰撞把兩者都破壞掉了.并且因為開始的時候有更多的粒子存在,所以現(xiàn)在的粒子是所有留下來的那些.今天在我們的宇宙中可能已經(jīng)沒有留下任何天然的反粒子.但是,在1977年科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)在銀河系中心附近有一個可能的反物質(zhì)源.如果那個地方真的存在,也意味著存在天然的反物質(zhì),所以我們將不再需要制造反物質(zhì).
但是目前,我們將不得不創(chuàng)造我們自己的反物質(zhì).幸運的是,通過使用高能粒子對撞機（也叫做離子加速器）這種技術(shù)制造反物質(zhì)是可行的.離子加速器,象CERN,是沿很強的環(huán)繞的超磁場排列的一些巨大的隧道,超磁場可以使原子以接近光速的速度推進.當(dāng)原子通過加速器出來時,它轟擊目標(biāo),創(chuàng)造出粒子.這些粒子中的一些就是用磁場分離的反粒子.這些高能離子加速器每年只能產(chǎn)生幾個毫微克的反核子.一毫微克是一克的十億分之一.所有一年之內(nèi)在CERN產(chǎn)生的反核子只夠一個100瓦的電燈泡亮3秒鐘.如果要用反核子進行星際旅行將需要消耗幾噸才能實現(xiàn). 。 反物質(zhì)這種東西確實存在,目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了,但卻很少,我們生活中的這些就是物質(zhì),但還有與這種東西相反的物質(zhì)那,就是反物質(zhì),當(dāng)物質(zhì)與反物質(zhì)相互碰撞抵消時就會產(chǎn)生巨大的能量,這種能量比核能還要強大,所以反物質(zhì)能帶給人們很多好處,宇宙誕生之初就有相橫數(shù)量的物質(zhì)與反物質(zhì),但是后來這些反物質(zhì)因為某種原因變成了物質(zhì),物質(zhì)與反物質(zhì)相碰撞,最后只留下了物質(zhì),從而形成了我們的宇宙,雖然還有一部分反物質(zhì),但是為數(shù)已經(jīng)不多了,所以我們?nèi)祟悜?yīng)該好好利用這些反物質(zhì) 。 目前已有了反氚 反氘
不過這些東西無法保存
反物質(zhì)與正物質(zhì)湮滅反應(yīng)為超光速火箭的產(chǎn)生提供了一絲希望...
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