
正物质和反物质
稍微懂一点儿物理知识的人都清楚反物质究竟是何种东西,其实它不过就是与现实世界里的物质呈现相反状态的物质罢了。在咱们所处的现实世界当中,平常所见到的物质(也就是被称作正物质的那种),其原子核携带正电,而电子携带负电。然而反物质呢,它跟现实世界的正物质相比较,质量以及电荷数是相同的,只是电荷的符号有所不同。
反物质可视作是正物质的镜像,其具有带正电荷的电子,以及带负电荷的原子核。故而,反物质在咱们这个世界几乎难以存在,一旦产生,它就会与同量的正物质相互湮灭,最终连一点残渣都不会保留,所有质量都会化作光和热散发出去,从这一角度而言,反物质似乎是完美的能量来源。
反物质的历史

狄拉克方程
任何事物都存在起始点,同样的反物质也并非是个例外情况。在1927年12月这一特定时间,英国的物理学家保罗·狄拉克提出了关于电子的相对论方程式制度大全,也就是狄拉克方程式。当对这个方程式进行求解运算的时候,发现该方程式不仅存在正能量的解,而且还存在与之数量相等的负能量解。
比如电子,被通常的粒子所相应对应着的正能量解所关联,如正电子这种反过来的粒子则和出现的负的能量解有所对应。在此处,我们不能把能量理解成是存在着诸如正与反的分别,能量不存在正或者反的区分标准,仅仅电荷存在正反之分。故而,并非反粒子的能量是呈现为负的值,它只是和呈现为正的对应粒子相比,电荷是相反的而已。
上面所说的反物质,且一直仅为狄拉克方程的解,单单是存在于理论范畴之内,此处在严谨的物理学界那里是不存在立足之地的,必定是要有实验去证实反物质的存在这个才行的。
那么,在1932年的时候,有一位美国科学家,他叫做卡尔· ,于展开对于一种打遥远太空而来宇宙射线进行研究这段过程其间、意外状发现了正电子物出现这种况而且得以借此印证得以证实在彼时叫做狄拉克所作预言,如此这般使得其时反物质情形便极为仓促来到人世。

正电子

一直到当下这个时候,物理学家探寻出每一种粒子均存在它对应的反粒子,照理说反物质应当能够较为轻易地获取到,可是实际情况却并非如此。
咱们手中有多少反物质了?
说起这事儿都觉得挺惭愧呀,这么出色的玩意儿,老妖真心是不想讲没有呢,为啥呢,缘由在于这东西关键不仅生产起来困难重重,生产所需的成本还特别高,并且保存起来更是难上加难呀 ,保存它就如同把冰块搁在火里保存一样,根本存不住呀。
科学界中,1995年时,欧洲核子研究中心那儿的科学家,在实验室里头,制造出了世界上首批呈现的反物质,也就是反氢原子;随后到了1996年,费米国家加速器实验室成功地竟然制造出了7个反氢原子。
2000年9月18日,CERN成功制造出大约5万个反氢原子,这是人类头一回在实验室条件下制造出数量众多的反物质。2011年5月初,中国科学技术大学跟美国科学家合作制造了到目前为止最重的反物质粒子即反氦4 。
到此刻为止,费米实验室的万亿电子伏特加速器所制造出的全部反质子,合在一起仅有15纳克,也就是十亿分之一克;而CERN制造的所有反质子,加起来仅仅为1纳克;德国的电子同步加速器制造的正电子,加起来大概是2纳克。这些反物质实在是极少极少了,加一块儿湮灭所产生的能量也没多少,连一小杯水都烧不开 。

反氢原子
这仅仅是生产方面,再瞧瞧保存情况。自狄拉克预言反物质存在起,至今已快一个世纪,当下最多也就能把反物质(反氢原子)保存1000秒。据媒体讲,2011年物理学家讲物质,CERN的科学家成功让309个反氢原子维持到1000秒,这是之前的5000倍。一千秒连16分钟都不到 。
那么,就当下这点而言,反物质的产生很困难,而保存起来更是难上加难啦,我们手里可是真真切切没办法留住呀!然而宇宙当中是否会有呢?
宇宙中的反物质
为物理学界普遍所认定的是,宇宙大爆炸之际,生成了数量相等的正物质与反物质,能够讲这二者如同出自同一母体,然而为什么当下我们所目睹的通通都是正粒子呢?反粒子究竟到哪里去了呢?针对此问题,目前在理论层面存在两种假设:其一为,鉴于大爆炸所产生的正反物质于宇宙演化进程中的性质存有差异,反物质便渐渐消逝了,仅残留正物质,此假设略显牵强,并且实验也并不予以支持。

湮灭

还有一种看法是,大爆炸所生成的物质以及反物质各自处于宇宙的不一样的区域,然而当前我们没办法找到反物质所存在的区域。老妖并不期望找到这个反物质区域,要是找到了而且产生了关联,会把我们自身炸得连残渣都不会剩下。
总体从各方面而言,理据上宇宙之内绝对是有反物质存在着的,并且其存量还并非很少物理学家讲物质,然而就当前人类所具备的技术来讲,根本就找寻不到 。
可否把反物质作为咱们的能源呢?
从理论层面来讲,反物质必定能够作为能源,而且毋庸置疑是最为清洁、最为高效的能源,它在湮灭之后不存在任何遗留的物质,干净到了极点,其参与反应的物质通通转化成了能量,并且这个能量极其巨大,比核聚变所产生的能量要多上许多。
二分之一克反物质湮灭进而产生相应能量,其能量同广岛市原子弹爆炸产生的不相上下,美国在广岛扔下的名为小男孩的原子弹当量达1.5万吨TNT,释放如此能量的那颗小男孩重量是4000公斤,携带着64公斤的铀-235,瞅见这些数据没?仅仅半克反物质就能获取跟小男孩释放的等价的能量,而它作为能源而言确定有着极大的前景啊。

小男孩
反物质不仅在作为能源方面有着广阔的前景,在作为武器之上也是相当厉害的,这还是各个国家争先去研究的武器,即反物质武器。要是这项研究取得成功,往后进行轰炸就会简单许多,不用像用火箭那样费尽周折地去发射几百公斤重的核弹头了,只需用个包携带几十克或者几百克的反物质就行,而且还不能携带过多,不然的话,地球也会被炸得飞起来。
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