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反物質(zhì)粒子與正物質(zhì)幾乎相同除了他們攜帶相反的電荷和自旋,。 反物質(zhì)與物質(zhì)時(shí),他們立即湮滅成能量,。雖然反物質(zhì)炸彈和反物質(zhì)動力飛船是牽強(qiáng)附會,仍有許多關(guān)于反物質(zhì)事讓你燒腦。 1,、大爆炸后反物質(zhì)應(yīng)該湮滅所有的物質(zhì)根據(jù)大爆炸理論,應(yīng)該創(chuàng)造等量的物質(zhì)和反物質(zhì),。 當(dāng)物質(zhì)和反物質(zhì)相遇時(shí),它們湮滅,留下只是能量。 所以理論上我們的物質(zhì)世界是不會存在,。物理學(xué)家看來這只是因?yàn)樽詈笥幸粋€(gè)額外的物質(zhì)粒子每十億物質(zhì)反物質(zhì)對,。 物理學(xué)家們努力工作,試圖解釋這種不對稱。2,、反物質(zhì)是比你想象的更接近你少量的反物質(zhì)不斷降臨到地球宇宙射線的形式,從太空高能粒子,。 這些反物質(zhì)粒子達(dá)到我們的大氣層的速度從每平方米不到一到每平方米超過100。 科學(xué)家們還看到證據(jù)反物質(zhì)生產(chǎn)高于雷暴。 但是其他的反物質(zhì)來源甚至離家更近的地方,。 例如香蕉會產(chǎn)生反物質(zhì),釋放一個(gè)positron-the反物質(zhì)相當(dāng)于electron-about每75分鐘,。 這是因?yàn)橄憬逗猩倭康?0、鉀的天然同位素,。 40衰變,偶爾出來一個(gè)正電子在這個(gè)過程,。 我們的身體也包含40,這意味著正電子被發(fā)出。 反物質(zhì)殲立即上與物質(zhì)接觸,所以這些反物質(zhì)粒子是非常短暫的,。 3,、人類創(chuàng)造了只有少量的反物質(zhì)Antimatter-matter湮滅有可能釋放大量的能量。 1克反物質(zhì)可能產(chǎn)生爆炸核彈的大小,。 然而,人類只產(chǎn)生少量的反物質(zhì),。所有的反質(zhì)子在費(fèi)米實(shí)驗(yàn)室的粒子加速器Tevatron創(chuàng)建只有15毫微克。 那些在歐洲核子研究中心約1毫微克,。謎底在德國,約2毫微克的正電子產(chǎn)生,。 如果所有的人類有史以來反物質(zhì)湮滅,甚至不會產(chǎn)生的能量足以煮一杯茶。問題在于反物質(zhì)的效率和成本的生產(chǎn)和存儲,。 使1克反物質(zhì)將需要約2.5億億千瓦時(shí)的能源和成本超過一千萬億美元,。 4、有一種東西作為一個(gè)反物質(zhì)的陷阱研究反物質(zhì)與物質(zhì)需要防止湮滅,。 科學(xué)家發(fā)明了如何做到這一點(diǎn),。帶電的反物質(zhì)粒子如正電子和反質(zhì)子可以在設(shè)備稱為舉行潘寧陷阱。這些都是與小加速器,。 內(nèi),粒子周圍的螺旋磁場和電場阻止他們碰撞墻壁的陷阱,。 但潘寧陷阱不會工作在中性粒子如反氫原子。 因?yàn)樗麄儧]有電荷,這些粒子不能限于電場,。 相反,他們正在舉行約飛陷阱,工作通過創(chuàng)建一個(gè)地區(qū)的空間各個(gè)方向的磁場變大,。 粒子卡住在該地區(qū)最弱的磁場,就像大理石打滾一碗的底部。地球的磁場也可以作為一種反物質(zhì)的陷阱,。 在環(huán)繞地球的區(qū)域發(fā)現(xiàn)了反質(zhì)子范艾倫輻射帶,。 5,、反物質(zhì)可能下降反物質(zhì)和物質(zhì)粒子有質(zhì)量相同但不同電荷,、自旋等屬性。 標(biāo)準(zhǔn)模型預(yù)言,重力對物質(zhì)和反物質(zhì)應(yīng)該有相同的影響;然而,這還有待觀察,。 實(shí)驗(yàn)等庇護(hù), α和GBAR努力工作,試圖找出,。 觀察重力對反物質(zhì)的影響不是那么容易看一個(gè)蘋果從樹上掉下來。 這些實(shí)驗(yàn)需要持有反物質(zhì)在陷阱或減速通過冷卻溫度略高于絕對零度,。 因?yàn)橹亓κ亲钊醯幕玖α?物理學(xué)家們必須使用中性的反物質(zhì)粒子在這些實(shí)驗(yàn)中,防止干擾的電力量更為強(qiáng)大,。 6、反物質(zhì)研究了粒子減速器你聽說過粒子加速器,但是你知道還有粒子減速器嗎? 歐洲核子研究中心的房子一個(gè)叫做機(jī)器反質(zhì)子減速器,存儲環(huán),可以捕獲和減緩反質(zhì)子研究它們的屬性和行為。 在大型強(qiáng)子對撞機(jī)等圓形粒子加速器,粒子獲得能量踢每次完成一個(gè)旋轉(zhuǎn),。 減速器在反向工作;相反的能量增加,粒子有向后踢他們的速度緩慢,。 7、中微子可能自己的反粒子物質(zhì)粒子和它的反物質(zhì)伙伴帶相反電荷,使它們?nèi)菀讌^(qū)分,。 中微子,很少近無質(zhì)量粒子與物質(zhì)相互作用,沒有收費(fèi),。 科學(xué)家相信他們可能馬約喇納粒子,一個(gè)假設(shè)的類的粒子,也是自己的反粒子、等項(xiàng)目馬約喇納演示和外200旨在確定中微子馬約喇納粒子通過尋找一個(gè)行為被稱為近年雙β衰變,。同時(shí)一些放射性原子核衰變,釋放出兩個(gè)電子和兩個(gè)中微子,。 如果中微子是自己的反粒子,他們會彼此湮滅的雙重衰減后,和科學(xué)家只能觀察電子。 反物質(zhì)發(fā)現(xiàn)馬約喇納中微子可以幫助解釋為什么這個(gè)不對稱的存在,。 物理學(xué)家假設(shè)馬約喇納中微子可以是大還是小,。 今天光的存在,重的大爆炸后只會存在權(quán)利。 這些沉重的馬約喇納中微子會腐爛的不對稱,導(dǎo)致小問題過多,允許我們的宇宙存在,。 8,、反物質(zhì)是用于醫(yī)藥PET(正電子發(fā)射斷層掃描)使用正電子產(chǎn)生身體的高分辨率圖像。 正電子放射性同位素(類似于香蕉中發(fā)現(xiàn)的)附加到化學(xué)物質(zhì)如葡萄糖利用自然的身體,。 這些都是將其注射到血液中,自然分解,釋放體內(nèi)正電子,滿足電子和湮滅,。 湮滅產(chǎn)生伽馬射線用于構(gòu)造圖像。 在歐洲核子研究中心的科學(xué)家王牌項(xiàng)目研究了反物質(zhì)作為癌癥治療的潛在候選人,。 醫(yī)生已經(jīng)發(fā)現(xiàn)他們可以針對腫瘤的粒子束,只會釋放他們的能量后安全地通過健康的組織,。 使用反質(zhì)子添加了一個(gè)額外的能量。 這項(xiàng)技術(shù)被發(fā)現(xiàn)在倉鼠細(xì)胞是有效的,但是研究人員還沒有在人類細(xì)胞進(jìn)行研究,。 9,、現(xiàn)有的反物質(zhì)可能仍在空間中潛藏科學(xué)家們正試圖解決反物質(zhì)的這個(gè)不對稱問題是通過尋找反物質(zhì)宇宙大爆炸遺留下來的、阿爾法磁譜儀是一個(gè)粒子探測器,坐落在國際空間站尋找這些粒子,。 AMS包含磁場,彎曲的道路分離物質(zhì)與反物質(zhì)宇宙粒子,。 其探測器通過評估和識別的粒子。 宇宙射線撞擊經(jīng)常產(chǎn)生正電子和反質(zhì)子,但創(chuàng)建一個(gè)antihelium原子的概率是極低的,因?yàn)檫@需要大量的能量,。 這意味著即使是單一的觀察antihelium核將強(qiáng)有力的證據(jù)存在大量反物質(zhì)宇宙中其他地方,。
10、人們實(shí)際上是學(xué)習(xí)如何與反物質(zhì)燃料飛船只是少量的反物質(zhì)能產(chǎn)生巨大的力量,使之成為一個(gè)受歡迎的燃料未來的車輛出現(xiàn)在科幻小說中,。反物質(zhì)火箭推進(jìn)假設(shè)是可能的;主要的限制是收集足夠的反物質(zhì),。目前還沒有技術(shù)可以大量生產(chǎn)或收集反物質(zhì)在這個(gè)應(yīng)用程序所需的體積。 然而少量的人員進(jìn)行了仿真研究推進(jìn)和存儲,。這些包括羅南·基恩和偉明張西儲學(xué)院做了他們的工作和肯特州立大學(xué),分別和馬克·韋伯和他的同事們在華盛頓州立大學(xué),。 有一天,如果我們能找到一種方法來創(chuàng)建或收集大量反物質(zhì),他們的研究可能幫助antimatter-propelled星際旅行成為現(xiàn)實(shí)。 文/Diana Kwon/Symmetry Magazine 編輯：博科園 |
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