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一克62.5萬(wàn)億美元,威力碾壓原子彈,反物質(zhì)為何如此神奇,?

 宇宙觀察 2021-12-01

反物質(zhì)是世界上最貴的東西,,一克反氫原子的成本,高達(dá)62.5萬(wàn)億美元,,而這種只能在粒子加速器中,,被微量制備的物質(zhì),也是全宇宙爆炸威力最大,,能量釋放最徹底的物質(zhì),,沒(méi)有之一。

根據(jù)質(zhì)能方程,,能量等于質(zhì)量,,乘以光速的平方。

如果一克反物質(zhì)暴露在空氣中,,或者與正常物質(zhì)發(fā)生接觸,,那么這克反物質(zhì)將會(huì)瞬間湮滅,并伴隨釋放出,,相當(dāng)于4.3萬(wàn)噸TNT爆炸的能量,。

要知道“小男孩”的設(shè)計(jì)當(dāng)量才2萬(wàn)噸!

所以說(shuō),,一克反物質(zhì)的爆炸威力,,相當(dāng)于兩顆早期原子彈。

那么問(wèn)題來(lái)了,,反物質(zhì)究竟是何方神圣,,它的威力又為什么這么大?

1928年物理學(xué)家狄拉克,,第一個(gè)預(yù)言了反物質(zhì)的存在,,用物理學(xué)家的話(huà)來(lái)說(shuō),反物質(zhì)是由與普通物質(zhì)相同但帶相反電荷的粒子組成的,。

打個(gè)不太恰當(dāng)?shù)谋确?,反物質(zhì)和普通物質(zhì)就好比是“互為相反數(shù)”的關(guān)系,它們一旦發(fā)生接觸,,就會(huì)彼此抵消,,最后除了能量啥也不剩。

根據(jù)愛(ài)因斯坦狹義相對(duì)論中的質(zhì)能方程,,任何形式的能量釋放,,本質(zhì)上都是質(zhì)量虧損。

化學(xué)反應(yīng)前后,,其實(shí)質(zhì)量也發(fā)生了虧損,,只不過(guò)極難被測(cè)出來(lái)而已,。

一旦從化學(xué)反應(yīng)深入到核反應(yīng),質(zhì)量虧損就顯而易見(jiàn)了,,以核聚變?yōu)槟芰酷尫诺臍鋸?,質(zhì)能轉(zhuǎn)化率達(dá)到了0.7%,,以核裂變?yōu)槟芰酷尫诺脑訌?,質(zhì)能轉(zhuǎn)化率只有0.08%,這也是為什么氫彈威力比原子彈大的直接原因,。

質(zhì)能轉(zhuǎn)化率越高,,能量釋放就越徹底,相應(yīng)的威力也越大,,在反物質(zhì)的質(zhì)能轉(zhuǎn)化率,,達(dá)到100%的情況下,它自然而然就擁有了,,一克相當(dāng)于兩顆原子彈的威力,。

和距離成功永遠(yuǎn)只剩50年的可控核聚變相比,反物質(zhì)才是最理想的終極能源 ,。

NASA的計(jì)算表明,,如果有17克反物質(zhì)和正常物質(zhì)發(fā)生湮滅,那么釋放的能量,,將能讓飛船到達(dá)4.22光年外的比鄰星,,而且跑得比核聚變飛船還快,比旅行者一號(hào)不知道高到哪里去了,。

但可惜的是,,物理學(xué)家目前只能在高能對(duì)撞機(jī)中,短暫撞出粒子級(jí)別的反物質(zhì),,只有在極少數(shù)情況下,,才能用電磁陷阱,將反粒子限制在磁場(chǎng)中,,所以目前地球上存儲(chǔ)的反物質(zhì),,其實(shí)還不夠燒開(kāi)一杯水。

在一系列有關(guān)反物質(zhì)的未來(lái)暢想,,最后都會(huì)變成反物質(zhì)炸彈的情況下,,現(xiàn)階段的人類(lèi)無(wú)法制備反物質(zhì),未嘗不是一件好事,。

畢竟比起核彈的“小打小鬧”,,反物質(zhì)的威力雖然不至于把地球炸碎,但足以動(dòng)搖地球的基本結(jié)構(gòu),,引發(fā)全球范圍內(nèi)的次生災(zāi)害,。

下面講一些非暴力的內(nèi)容

在大部分科幻小說(shuō)和電影里,我們都能看到反物質(zhì)的身影,它們要么變成了炸彈,,要么是變成了飛船的能量來(lái)源,,但不論是炸彈還是飛船,都還算是比較務(wù)實(shí)的科學(xué)幻想,,早晚都會(huì)成真,。

但在另一些科幻作品中,反物質(zhì)直接構(gòu)成了“另一個(gè)宇宙” ,,也就是平行宇宙的一種,。

從“反物質(zhì)平行宇宙”里來(lái)的人,如果和本宇宙的“自己”發(fā)生接觸,,那么兩個(gè)人將瞬間湮滅,,并摧毀周?chē)囊磺小?/p>

結(jié)語(yǔ)

E=MC作為大名鼎鼎的質(zhì)能方程,它闡明了“微小質(zhì)量對(duì)應(yīng)巨大能量”這一事實(shí),,理論上來(lái)說(shuō)任何一克物質(zhì)都擁有至少一顆原子彈的威力,,但除了正反物質(zhì)湮滅外,人類(lèi)現(xiàn)在并沒(méi)有發(fā)現(xiàn)其他能百分百轉(zhuǎn)化的能量釋放形式,。

所以說(shuō),,在未來(lái)相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi),質(zhì)能轉(zhuǎn)化率僅有0.7%的核聚變,,都將是人類(lèi)所能掌握的,,最“高能”能量應(yīng)用方式。

從質(zhì)能方程反推,,巨大的能量也能再轉(zhuǎn)化為微小的質(zhì)量,,如果未來(lái)的技術(shù)條件允許,那么人類(lèi)完全可以用能量生成物質(zhì),,制造所需的一切,,甚至是將自身純能化。

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