三體迷【宇宙探秘專欄】反物質(zhì)指的是由反粒子構(gòu)成的神秘物質(zhì),。科學(xué)家發(fā)現(xiàn),,宇宙中的每種粒子實(shí)際上都存在相對(duì)應(yīng)的反粒子,。粒子與反粒子就好比一對(duì)鏡像的存在,,它們質(zhì)量相同,但卻擁有完全相反的電荷,。然而,,物質(zhì)與反物質(zhì)又像一對(duì)生死冤家,一旦接觸就會(huì)瞬間湮滅,。 談到反物質(zhì),,就得追溯到上個(gè)世紀(jì)二十年代。1928年,,英國(guó)物理學(xué)家保羅·狄拉克將薛定諤方程轉(zhuǎn)化為完全相對(duì)論化的電子理論,,寫下了量子理論與狹義相對(duì)論相結(jié)合的方程,用以描述在相對(duì)論速度運(yùn)動(dòng)下的電子,。這個(gè)著名的方程為狄拉克贏得了1933年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng),。 正是這個(gè)方程,首次揭開了反物質(zhì)的神秘面紗,。就好比4的平方根可以是正2,,也可以是負(fù)2,狄拉克方程的解表明了宇宙中可以存在具備正能量的電子,,也可以存在具備負(fù)能量的電子,。然而,經(jīng)典物理中卻從來就沒有負(fù)能量存在的余地,。 起初,,狄拉克的觀點(diǎn)由于太過激進(jìn)而遭到了強(qiáng)烈質(zhì)疑。著名的物理學(xué)家海森堡甚至無情地諷刺道「現(xiàn)代物理學(xué)中最令人悲哀的一章就是而且將一直是狄拉克的理論,?!褂幸馑嫉氖牵?932年正電子被發(fā)現(xiàn),,于是物理學(xué)家們不得不對(duì)我們的宇宙進(jìn)行重新審視,。海森堡最終也承認(rèn),發(fā)現(xiàn)反物質(zhì)是那個(gè)時(shí)代最為重大的一個(gè)跨越,。 隨著對(duì)反物質(zhì)研究的不斷深入,,科學(xué)家不僅證實(shí)了反物質(zhì)的存在,甚至還在實(shí)驗(yàn)室中制造出了反物質(zhì),。1995年,,歐洲核子研究中心(CERN)首次制造出了9個(gè)反氫原子。2010年,,歐洲核子研究中心在制造出數(shù)個(gè)反氫原子后,借助磁場(chǎng)首次成功地使其保存了較長(zhǎng)的時(shí)間——約0.17秒,。隨后,,這個(gè)記錄被不斷刷新,,這為科學(xué)家研究反物質(zhì)的性質(zhì)提供了寶貴的機(jī)會(huì)。盡管如此,,科學(xué)家目前對(duì)反物質(zhì)的認(rèn)識(shí)仍然只是皮毛,。 眾所周知,物質(zhì)與反物質(zhì)會(huì)因接觸而發(fā)生湮滅,,并釋放出巨大的能量,。如果人類掌握了儲(chǔ)存和控制反物質(zhì)的技術(shù),那么利用正反物質(zhì)的湮滅來作為能源將是潛力無限的,。畢竟,,這是人類目前已知的效率最高的能量轉(zhuǎn)換方式??苹眯≌f中的反物質(zhì)飛船,,正是對(duì)此的一個(gè)美好愿景。當(dāng)然,,科技是把雙刃劍,,其中的弊端不言自明。 特別值得一提的是,,反物質(zhì)還牽扯出了物理學(xué)中的一大超級(jí)謎團(tuán),。理論上來說,宇宙大爆炸應(yīng)該創(chuàng)造出了等量的物質(zhì)與反物質(zhì),,但是我們宇宙中的物質(zhì)為何要遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于反物質(zhì)呢,?剩余的反物質(zhì)究竟跑去哪了?難道除了我們的宇宙,,還存在一個(gè)鏡像的反物質(zhì)宇宙嗎,?如果真是這樣,又是什么力量完美地阻止了兩個(gè)宇宙的相互湮滅呢,?這一連串的問題已經(jīng)困擾了物理學(xué)家很多年,,但至今也沒人能給出答案。 探索永無止盡,。 |
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