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反物质是什么?有哪些作用

来源:鬼大爷(www.guidaye.com) 作者:鬼大爷 发表时间:2017-03-12

反物质,其实说拜了,就是我们现在所看到正常物质中的反状态,而你对反物质的理解又是什么吗,对此反物质是什么?有哪些作用到底如何?下面一起来看看吧。

反物质是什么?有哪些作用

反物质是什么?有哪些作用

反物质 

物理学上指反原子核由反质子和反中子组成的带负电荷的物质。反核子(反质子和反中子)组成反原子核,反原子核和正电子组成反原子,各种反原子组成各种反物质

自然界纷呈多样的宏观物体还原到微观本源,它们都是由质子、中子和电子所构成的。这些粒子因而被称为基本粒子,意指它们是构造世上万物的基本砖块,事实上基本粒子世界并没有这么简单。在30年代初,就有人发现了带正电的电子(电子(Electron)是一种带有负电的亚原子粒子)[1]  ,这是人们认识反物质的第一步。到了50年代,随着反质子和反中子的发现,人们开始明确地意识到,任何基本粒子都在自然界中有相应的反粒子存在。

反物质是正常物质的反状态。当正反物质相遇时,双方就会相互湮灭抵消,发生爆炸并产生巨大能量。能量释放率要远高于氢弹爆炸。 在丹·布朗的小说《天使与魔鬼》里,恐怖分子企图从欧洲核子中心盗取0.25克反物质,进而欲炸毁整座梵蒂冈城(最后于高空爆炸)。

但至于网上流传的五千万分之一克摧毁大型设施,以及几克反物质摧毁地球纯属谣言,只是网络新闻为了增加关注度而编造出来的假消息。五千万分之一克反物质与正物质湮灭在物理学中能够释放3.6*10^6焦耳的能量,但不可能摧毁大型设施。而1克反物质(按1克反物质与1克正物质湮灭计算)湮灭释放出1.8*10^14焦耳的能量,不可能毁灭地球。其遵守爱因斯坦的质能关系式E=mc^2。其中E为湮灭产生能量,m为参与的正物质和反物质湮灭前总静止质量,c为光速≈3x10^8米/秒。

反物质概念是英国物理学家保罗·狄拉克最早提出的。他在1928年预言,每一种粒子都应该有一个与之相对的反粒子,例如反电子,其质量与电子完全相同,而携带的电荷正好相反(A)。 且反电子的自旋量子数是-1/2而不是正1/2。

欧洲航天局的伽马射线天文观测台,证实了宇宙间反物质的存在。他们对宇宙中央的一个区域进行了认真的观测分析。发现这个区域聚集着大量的反物质。此外,伽马射线天文观测台还证明,这些反物质来源很多,它不是聚集在某个确定的点周围,而是广布于宇宙空间。 (鬼大爷www.guidaye.com)

反物质到底是什么来的

反物质源于著名科学家爱因斯坦提出的物质的总能量公式,即物质的总能量有正、负两种值。科学界认为,也许我们认识的仅仅是宇宙的一半——正物质世界;而公式中的负值适合于宇宙的另一半,则是反物质世界。科学的解说听不懂不要紧,小编接下来带你一起深入浅出地探索这个神奇的反物质世界。

有两枚入墙半截的钉子,当你用榔头猛敲其中一枚,试图把它全部钉人墙中时,它却从墙中反弹而出;当你用钳子用力去拔另一枚时,它反而钻人墙中。

奇怪吗?可你如果进入了神秘的反物质世界,这种现象就不足为怪了。

在反物质世界里,这种反物质是由电荷性质和自旋取向相反的各种粒子所组成的,你推它向东它却往西,一切都与我们熟悉的物质世界背道而驰。  

我们可以找到反物质的世界吗

为了打开反物质世界的大门,科学界于1957年动员了千军万马,耗费巨资建立了大型加速器,成功地捕获了反质子和反中子。1995年9月,科学家又成功地研制出反质子的原子——反氢原子,从而使人们看到了利用反物质的曙光。

物质是最理想的宇宙飞船能源

最近,一份反物质实验报告指出:当1克反物质与1克正物质相互碰撞而发生湮灭时,能释放出巨大能量。据计算,一粒盐粒大小的10毫克反质子便可产生相当于200吨化学燃料的推进能量。由此看来,反物质是最理想的宇宙飞船能源。

自20世纪60年代人类进入太空后,征服太阳系和进军银河系便成为人类一个壮丽的目标。但是,宇宙飞船要在茫茫太空中成年累月地翱翔。燃料是个大问题。要在飞船有限的空间内装载维持长时间飞行的燃料,只有反物质才能解决问题。

反物质在医学上也能一显身手。由于反质子能量释放的速度和从体内逸出_的速度可以人为控制,且对人体无害,因此,用反质子产生的光束代替X射线治疗癌症,能精确击中肿瘤,大大减轻对周围正常组织的损害程度。

征服太阳系和进军银河系便成为人类一个壮丽的目标

但是,除了实验室里的反粒子,人类还从未见到反物质实体。尽管有许多大胆美好的设想,可由于正、反物质水火不容,目前想得到1克反物质用以研究确实不是件容易的事。

此外,即使人类制造出反物质,如何贮存和运输也是一大疑难。对此科学家已提出两种方法:

一是超导贮存,即利用超导磁悬浮原理,使反物质不与正物质接触。

二是捕捉等离子体的“真空瓶”,即让反粒子以光的速度在瓶子内自旋,并有—个防止反粒子碰撞瓶壁的强大磁场紧紧箍住这些反粒子。这些设想能否实现,也许需要新一代科学家去努力。     

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文章标题:反物质是什么?有哪些作用
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