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到处都充满了奇怪的反物质世界,是什么样子呢,会颠覆你的想象?
2019-12-04           作者: 宇宙小百科

在墙的中间有两颗钉子。当你用锤子敲其中一个,试图把它全部钉在墙上时,它就会弹出来;当你用镊子拔出另一个时,它会钻到墙上。

到处都充满了奇怪的反物质世界,是什么样子呢,会颠覆你的想象?

 

这是奇怪的吗?但如果你进入神秘的反物质世界,这并不奇怪。

反物质来源于著名科学家爱因斯坦提出的物质总能量公式,即物质总能量有正负两个值。科学界认为,也许我们只知道宇宙的一半——积极的物质世界;虽然公式中的负值适用于宇宙的另一半,但它是反物质世界。这种反物质是由具有相反电荷性质和自旋方向的粒子组成的。你把它往东推,它就往西走,这与我们熟悉的物质世界背道而驰。

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人们对神秘反物质世界的向往首先体现在科幻作品中。在电视上看过《星际迷航》的人一定记得,“企业号”宇宙飞船的动力来自一个反物质反应堆。但在真正的科学研究中,反物质世界是很难理解的。为了从反物质的抽象概念中获得客观印象,可以用一面镜子来做实验。你在纸上写一个“人”字,它在镜子里变成一个“人”字。因此,科学界解释说反物质是正物质的镜像。

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在自然界中,虽然还没有发现反物质实体,但科学家已经发现了具有相反电荷性质和自旋方向的粒子。所以,如果有一天我们能进入反物质世界,那么当正极和反物质相遇时会发生什么呢?

当两个数的绝对值相等,符号相反时,它们的和为零,称为正对消和负对消。科学家们认为,当一种正的物质遇到它的反物质时,这两种物质同时消失。但物质不同于数字,物质具有能量,正反物质以释放能量的方式消失。科学界把这种烧玉烧石的现象称为“湮没”。

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为了打开反物质世界的大门,科学界在1957年调动了数千人的部队,并投入大量资金建造了一个大型加速器,成功地捕获了反质子和反中子。1995年9月,科学家成功研制出反质子原子、反氢原子,使人们能够看到使用反物质的曙光。

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最近,一份关于反物质的实验报告显示,当一克反物质与一克正电物质碰撞并湮灭时,会释放出巨大的能量。据计算,一个盐粒子大小的10毫克反质子可以产生相当于200吨化学燃料的推进能量。从这个角度来看,反物质是宇宙飞船最理想的能量来源。自20世纪60年代人类进入太空以来,征服太阳系,进军银河系已成为人类的宏伟目标。然而,宇宙飞船必须在广阔的太空中飞行很多年。燃料是个大问题。只有反物质才能解决飞船在有限空间内装载燃料进行长时间飞行的问题。

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然而,除了实验室中的反粒子,人类从未见过反物质实体。虽然有许多大胆而美妙的想法,但由于正反物质的不相容,要得到一克反物质进行研究并不容易。

此外,即使人类制造反物质,如何储存和运输它也是一个大问题。为此,科学家们提出了两种方法:一种是超导存储,即利用超导磁悬浮原理使反物质不与正电物质接触;另一种是捕捉等离子体的“真空瓶”,即让反粒子以光速在瓶中旋转,并有强磁场防止反粒子与瓶壁碰撞。这些想法能否实现可能需要新一代科学家的努力。

责任编辑: 蔚 蓝 文章来源:
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