真的有毁灭世界的反物质存在!真的有毁灭世界的反物质存在! 当你照镜子时，镜中的那个你如果真的存在并出现在你面前，会怎么样呢? 世界是由物质所组成，但你知道有毁灭世界的反物质存在吗? 英国《自然》杂志网站2010年11月17日发布报告，欧洲核子研究中心的科学家们在欧洲当地时间的17日表示，通过欧洲核子研究中心的大型强子对撞机，人工制造的38个反氢原子存在了大约0．17秒。他们俘获了这些少量的“反物质”，是人类研究反物质过程中的一次重大突破。 反物质原本只是一种假想的物质形式，美国物理学家卡尔·安德逊，在1932年观测到正电子径迹并首次提出，并为此在1936年获得诺贝尔物理学奖。而“中国反物质武器之父” 赵忠尧当时就是他的同学，并在他隔壁办公室，据说安德逊的研究是受赵的启发才做到的。后又由英国理论物理学家保罗·狄拉克在20世纪50年代最早预测了反物质的存在。后来直至80年代初中国成立了反物质研究所，赵忠尧担任了技术顾问。 反物质指的是粒子世界里的现象。因为世界是由物质所组成，即“正”物质所组成，正物质是由分子原子所组成，原子是由带负电荷的电子绕带正电荷的原子核旋转所组成，原子核里有带正电荷的质子和中子所组成。安德逊发现正电荷的电子之后，原子核反而是由负电荷的质子所组成，如此镜像过来成为反物质现象。爱因斯坦预言过反物质的存在。按照物理学家假想，宇宙诞生之初曾经产生等量的物质与反物质，而两者一旦接触便会相互湮灭抵消，发生爆炸并产生巨大能量。 从理论上说，不到500克反物质的破坏力超过世界上最大氢弹的威力。如果想把人类送上火星，仅需要几十毫克，只需要6周的时间就可以到达。0.25克反物质炸弹就足以将梵蒂冈从地球上抹去。只需一丁点就能摧毁一个星球。 物理学上一个最大的谜团就是，我们这个世界为何由占据压倒性地位的正常物质构成，而不是反物质。原因是反物质极不稳定而几乎不存在于自然界。研究人员8年前在实验室里制成反物质，但这些反物质一接触容器壁便瞬息湮灭。 首先，在地球上很难发现反物质。因为粒子与反粒子碰到一起，就像冰块遇上火球一样，或者一起消失，或者转变为其他粒子。所以在地球上，反物质一旦碰上其它物质就会被兼并掉。其次，制造反物质相当困难而且耗费巨大，需要如SSC或LHC之类的高科技仪器，并且即使制造出反物质，也难以保存，因为地球上万物都由物质构成。 太阳表面的气体很热，其中热运动速度较快的原子的速度已超过了太阳表面的逃逸速度，这就是太阳风的起因，若太阳是反物质恒星，太阳风就由反原子组成，它吹到行星上，就会和行星的正原子相湮灭。于是正物质组成的行星会逐渐消失掉，这种消失过程没有发生，就证明了整个太阳系中没有反物质天体。这样，如果要存在反物质天体，它至少应在太阳系之外。整个银河系都是由正物质组成的。 1979年，美国科学家把一个有60层楼高的巨大气球放到离地面35公里的高空，气球上载有一批十分灵敏的探测仪器，结果，它在高空猎取了28个反质子。这是在地球以外第一次发现的反物质。1998年的夏天，美国宇航局把阿尔法磁谱仪送上了太空。它的主要目标之一是寻找宇宙射线中的反原子核。由于我国参与了这项研究，因此新闻媒体曾热心地宣传过它。美国著名华裔科学家丁肇中也正致力于此。自从宇宙大爆炸理论出现后，科学家又一直致力于从宇宙射线中找到猜想中的神秘的反物质。1998年6月3日，由丁肇中主持的这项研究已有16个国家的科学家参与其中，投入的资金更是高达1000多亿美元。许多科学家表示：只要能发现宇宙反物质的存在，那么这将是当之无愧的诺贝尔奖。 在多数理论家看来，宇宙中正反物质的大尺度分离是不可能发生的。因此，三千万光年的范围内没有反物质天体，已说明宇宙中大块的反物质是不存在的。但是理论家也相信，极早期宇宙中正反物质应当等量。这样，需要做的事是寻找物理机理，来说明宇宙如何才能从正反物质等量的状态过渡到正物质为主的状态。 在宇宙的某个地方，一定存在着反物质世界。如果反物质世界真的存在的话，那么，它只有不与物质会合才能存在。可物质与反物质怎样才能不会合？反物质在宇宙何方？这还是待解之迷。 实际上，早在1995年，欧洲核子研究中心就首次制造出了9个反氢原子。但反氢原子只要与周围环境中的正氢原子相遇就会湮灭，因此实验室中造出来的反氢原子稍纵即逝，科学家们根本无从研究它的真面目。2002年，欧洲核子研究中心的实验进一步表明，反氢原子可以大量制造，但如何让它们存在时间长一点仍是难题。 因此，11月17日这次欧洲核子研究中心实验成果的突破就在于，人工制造的38个反氢原子存在了大约五分之一秒。这等数量的反物质不足以让一只100瓦灯泡发光二十亿分之一秒，数量相当少，连一杯咖啡都热不了。这个时间在普通人看来也许非常短，但对科学家来说，已比先前有了实质性的延长，足够他们进行较为深入的观察和研究。 科学家称，研究反物质，之所以选择氢原子入手，是因为氢原子只包含一个质子和一个电子，是最简单的原子，因此被看做是物理学领域最佳的研究对象。 反氢原子具有“少许磁性”，“你可以把它们想象成罗盘指针，能够利用磁场探知它们的存在。我们制成一只强有力的"磁瓶"，在里面造出反物质”。另外，反氢原子运动速度不能太快，否则便难以捕获。让反氢原子温度降至0.5开氏度，相当于零下272.65摄氏度、即接近绝对零度，使反氢原子处于低能量状态。“如果它们运动得不至于太快，那么就算被"抓住"了。但是生产一千亿分之一克的反物质，需要耗资近60亿美元，因此尚不具有经济和应用价值。 2010.11.19 |
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