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用它作为动力驱动可达光速的70%,科学家对它的研究才刚开始!

2017-08-03  天童老僧

对于宇宙最早的形成,科学家认为其成分不只是构成我们周围一切的常规物质,他们认为它具有几乎等量的反物质,物质的难以捉摸的邪恶孪生兄弟,反物质。科学家们认为,宇宙的最初期是由物质和反物质构成的,每个粒子都有一个反粒子,这听上去很荒唐但事实或许真的如此。

用它作为动力驱动可达光速的70%,科学家对它的研究才刚开始!

但是神秘的反物质究竟是什么,又都到哪里去了呢?事实上,反物质就像物质,不同之处在于至于关联的电荷完全不同。常规物质的成分是原子,接下来的成分是次原子粒子,比如带负电荷的电子和带正电荷的质子,而反物质就是这些粒子的对应面,它们有相同的质量,却有着相反的电荷。

用它作为动力驱动可达光速的70%,科学家对它的研究才刚开始!

在我们的宇宙里,异性相吸,粒子与反粒子相互吸引,有人会认为这种关系是天合之作。但是每次物质于反物质打交道时,结果无一例外都是它们同归于尽。想像一下空中两架飞机迎面飞翔的情况,一架是常规物质做成的,而另一架势外星文明造的反物质飞船,碰撞将会非常壮观,将不会留下任何残骸供宇宙撞机调查员来审视,但是能量没有消失,能量以两种能量非常高的 γ射线的形式再现:光子,能量非常惊人。

围绕反物质最大的谜团在于,如果在宇宙早期物质于反物质几乎等量的话,那么现在所有的反物质都到哪里去了呢?每当我们仰望天空,只看到普通物质,看不到反物质,只有少量的反物质存在于银河系中心。为何这个宇宙看上去全是由物质构成的,而没有见到什么反物质?

一种可能或许就是在宇宙早期物质的粒子要稍高于反物质,因此当粒子与反粒子在湮灭战里碰撞时,小部分物质幸存了下来,成为了最古老战场上幸存的老兵。而我们都是在物质于反物质膨胀那个瞬间释放出来的巨大能量爆发的残余。

我们最先进的理论尚无法解释为何物质于反物质之间存在着这种不平衡,但没有这种不平衡我们将不会存在。不过即使物质胜出,构成了我们周围的万物,但是有没有在遥远的星系或空间存在着反物质称霸一方的可能性呢?

科学家已经知道了如何在实验室加速器里创造微量的医用反物质,来自衰变的放射物质的反物质粒子被注射进人体,进行大脑正电子发射断层扫描(PET扫描)。很多人或许没有注意到,在他们去医院进行PET扫描时,自己实际上被注射了反物质,PET中的P代表正电子,也就是反电子。而一旦它进入到医生想了解的人体某个部位时,正电子会被释放出来,它会很快找上电子一起湮灭,就会有 γ射线从体内发出,从而被侦测到。

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如今科学家对于反物质的了解和应用还只是刚刚开始,可以预见的是,在接下来的几十年里,反物质的真正应用会逐渐进入实际应用领域,比如用反物质当作动力驱动,效率会大大超越如今的化学染料,速度最高可达到光速的70%,如果能够很好地驾驭反物质,这种动力将让人类实现真正的星际旅行!

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