在物理學(xué)領(lǐng)域，科學(xué)家們基于一些反粒子的發(fā)現(xiàn)，進(jìn)而引申了一個(gè)由反粒子構(gòu)成的反物質(zhì)的假設(shè)，正如基本的反粒子與對(duì)應(yīng)的正粒子相碰撞會(huì)在瞬間湮滅并釋放出能量，科學(xué)家們?cè)O(shè)想當(dāng)由反粒子構(gòu)成的反物質(zhì)與現(xiàn)實(shí)世界中的正物質(zhì)發(fā)生碰撞時(shí)，也會(huì)同樣煙消云散。那么，如果有太陽(yáng)大小的正反物質(zhì)相遇，會(huì)出現(xiàn)什么樣的情況呢？是瞬間消失，還是需要持續(xù)一下過(guò)程？
要分析這樣的結(jié)果著實(shí)不容易，因?yàn)榻刂聊壳?，科學(xué)家們只在實(shí)驗(yàn)中或者天文觀測(cè)中，發(fā)現(xiàn)了基本粒子以及幾乎與它們成對(duì)出現(xiàn)的反粒子，于是科學(xué)家們認(rèn)為在自然界中，勢(shì)必存在著與現(xiàn)實(shí)宇宙中存在的每一種基本粒子相對(duì)應(yīng)的反基本粒子，然而經(jīng)過(guò)這么多年的觀測(cè)，科學(xué)家們并未在宇宙空間中找到反物質(zhì)存在的有力證據(jù)。雖然有權(quán)威機(jī)構(gòu)在對(duì)宇宙深空中的觀測(cè)，似乎能夠反映出在某些區(qū)域存在著由大量反物質(zhì)構(gòu)成的星云體系，但是終究缺乏足夠有效的證據(jù)，反物質(zhì)到底存不存在，為何現(xiàn)在探測(cè)不到反物質(zhì)，已經(jīng)成為科學(xué)界研究的重點(diǎn)領(lǐng)域之一。
宇宙大爆炸理論是基于遙遠(yuǎn)目標(biāo)星系所發(fā)出的光線，在到達(dá)地球之后其光譜有向紅端移動(dòng)的狀況而提出的，而科學(xué)家們根據(jù)宇宙大爆炸的速率，從而反推出宇宙的年齡為138.2億年，并且接收到來(lái)自非常遙遠(yuǎn)星系發(fā)出的光線，使我們得以知曉宇宙大爆炸初期和沒(méi)有充分演化時(shí)期的模樣，正是來(lái)源于宇宙大爆炸初期的巨大能量，使得光線在傳輸過(guò)程中對(duì)宇宙空間持續(xù)進(jìn)行著“加熱”，雖然空間不斷在擴(kuò)張，但是殘留的宇宙微波背景輻射讓我們窺視到了宇宙的演化歷史。
目前我們所處的宇宙中各類星體，歸根結(jié)底都來(lái)源于原始的星云物質(zhì)，有些是大爆炸初期產(chǎn)生的，有些則是上一任大質(zhì)量恒星坍縮然后爆發(fā)的產(chǎn)物。而原始星云的產(chǎn)生，得益于大爆炸初期高溫炙熱等離子體的降溫，才能形成由質(zhì)子和中子組成的原子核。接下來(lái)的宇宙發(fā)展歷史大家應(yīng)該比較清楚了，那就是在原子核形成的基礎(chǔ)上，形成了輕元素原子，然后形成了分子云，最后在引力擾動(dòng)之下發(fā)生分子云的大規(guī)模吸聚，最后演化為恒星，此后圍繞著恒星的星際物質(zhì)又逐漸聚合成巖質(zhì)行星和氣態(tài)行星，所幸的是，地球作為一顆得天獨(dú)厚的固態(tài)行星，具備了碳基生命形成的所有有利條件，經(jīng)過(guò)漫長(zhǎng)的歷史時(shí)期逐漸演化出了生命形態(tài)。
如果我們?cè)侔褧r(shí)間放長(zhǎng)一點(diǎn)，在宇宙大爆炸的初期，當(dāng)基本粒子形成以后，在高溫之下這些基本粒子勢(shì)必會(huì)發(fā)生非常高頻次的碰撞，在彼此高頻率的碰撞之下，有些粒子被反彈，有些被崩解，有些則合而為一，那么在大爆炸初期所釋放的巨大能量之下，這種粒子間的碰撞，勢(shì)必會(huì)有很大的幾率使這些粒子演化為新的粒子，比如基本粒子對(duì)應(yīng)的反粒子，它們之間遵循著數(shù)量相等、所攜帶的能量相同等對(duì)應(yīng)規(guī)律，如果帶電荷的基本粒子，則反粒子攜帶同等的相反電荷，不帶電荷的基本粒子，其反粒子可能與之自旋方向相反。那么，當(dāng)粒子與反粒子相遇時(shí)，會(huì)發(fā)生湮滅，同時(shí)釋放兩個(gè)光子，按照愛(ài)因斯坦質(zhì)能方程，湮滅之后兩個(gè)光子所攜帶能量的總和，與之前粒子和反粒子的靜質(zhì)量對(duì)應(yīng)的總能量相同。
隨著宇宙大爆炸之后宇宙空間的逐漸冷卻，對(duì)于一個(gè)相對(duì)較小的系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，其能量輸入不足以再支撐產(chǎn)生新的粒子和反粒子，那么在之前所產(chǎn)生粒子和反粒子頻繁地產(chǎn)生和湮滅現(xiàn)象之后，系統(tǒng)中的正粒子、反粒子以及光子的數(shù)量所達(dá)到的平衡狀態(tài)就會(huì)被打破，這種現(xiàn)象所發(fā)生的幾率也越來(lái)越低，宇宙中的正粒子和反粒子數(shù)量也在逐漸地減少，而在不同的小型系統(tǒng)中，既宇宙空間“網(wǎng)格”中，正粒子和反粒子可能具有不對(duì)稱性，也就是說(shuō)有的區(qū)域剩下的可能是以正粒子組成的正物質(zhì)為主導(dǎo)，而有些區(qū)域則可能是由反粒子組成的反物質(zhì)為主導(dǎo)。不同的區(qū)域由于相距太過(guò)于遙遠(yuǎn)，這些正物質(zhì)和反物質(zhì)區(qū)域幾乎沒(méi)有幾率相遇，因此我們也很難觀測(cè)到反物質(zhì)的存在。
當(dāng)然以上僅是理論性的推測(cè)，科學(xué)家們至今還沒(méi)有在宇宙“網(wǎng)格”中明確地觀測(cè)到反物質(zhì)區(qū)域的存在，這至少說(shuō)明兩個(gè)問(wèn)題，一個(gè)是我們的觀測(cè)范圍還不夠，不足以到達(dá)反物質(zhì)區(qū)域的程度；另一個(gè)可能則是宇宙大爆炸之后產(chǎn)生的正粒子和反粒子數(shù)量本身就是不對(duì)等的，至于真相到底如何還需要科學(xué)家們的繼續(xù)努力探索和研究。
那么，我們暫且拋開(kāi)反物質(zhì)是否存在這個(gè)前提，如果有太陽(yáng)大小的正、反物質(zhì)相遇，會(huì)發(fā)生什么樣的情況。既然反物質(zhì)的組成和正物質(zhì)一樣，那么也將同樣遵守現(xiàn)實(shí)世界的各項(xiàng)物理定律，也就是太陽(yáng)大小的正反物質(zhì)，實(shí)際上來(lái)說(shuō)形成的還是正物質(zhì)恒星和反物質(zhì)恒星，內(nèi)部都存在著核聚變反應(yīng)，彼此靠近時(shí)萬(wàn)有引力仍然發(fā)揮著作用。
所以，我們可以推測(cè)，如果這兩個(gè)物體直接正面相撞，那么在碰撞之前，正反太陽(yáng)外圍以及表面的等離子氣體將首先會(huì)發(fā)生湮滅，釋放巨量的能量，從而推動(dòng)太陽(yáng)表面溫度的急速升溫，然后發(fā)生不可控核聚變，使得正反太陽(yáng)在沒(méi)有完全碰撞之前就會(huì)發(fā)生裂解，然后裂解出去的正反物質(zhì)再次在引力作用下相遇，發(fā)生更大規(guī)模的湮滅，最終正反太陽(yáng)核心相碰撞，在釋放出巨量能量的同時(shí)，什么物質(zhì)也不會(huì)剩下，只不過(guò)這個(gè)過(guò)程肯定不會(huì)瞬間完成。
如果正反太陽(yáng)沒(méi)有正面碰撞，而是在引力作用下彼此吸引，那么剛開(kāi)始的時(shí)候就會(huì)形成類似雙星系統(tǒng)一樣的運(yùn)行狀態(tài)，然后外圍的一些等離子氣體會(huì)部分相遇，形成等離子氣體湮滅的一座”橋梁“。
在氣體湮滅釋放能量的推動(dòng)下，使得原本相互靠近的正反太陽(yáng)有了一定的”排斥力“，在一定程度上阻止了進(jìn)一步的劇烈湮滅，這種狀態(tài)可以維持相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間，如果正反物質(zhì)湮滅的能量較小，則最后兩顆恒星的物質(zhì)大量被剝離湮滅消失，最后只留下冷卻后的核心，在一定的安全距離內(nèi)彼此”守望“。而如果正反物質(zhì)湮滅的能量足夠大，則兩顆恒星的組成物質(zhì)就有很大的幾率被崩解開(kāi)來(lái)，最終形成兩片相距甚遠(yuǎn)的正反物質(zhì)星云。
聯(lián)系客服
