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我们能否凭空创造出某种物质？或者更精确一点，能量能否转化成物质？答案是肯定的。不过，只有在物质与其对立面--反物质同时出现的情况下，这一想法才能适用。反物质有一点神秘之处：宇宙中，反物质存在量远远少于其因有量。  图源：google 让我们从最著名的物理学公式说起：E=mc²（质能方程式）。这个公式说明：质量是集中的能量，质量和能量之间可以相互转化，就像是高汇率的两种货币。90万亿焦耳的能量等于1克的质量。但能量究竟是如何转化为物质的？秘密在于“能量密度”。如果你把巨大的能量集中到很小的空间内，就会产生新的粒子。如果我们观察得更仔细一点，就能发现，这些粒子总是成对出现，就像双胞胎一样。原因在于，每个粒子都有一个与其相对的粒子—反粒子。粒子和反粒子总是以50比50的比例等量出现。这听起来像是科幻小说。不过，对于粒子加速器来说，这不过是稀松平常的事。  图解：粒子加速器 在欧洲粒子物理研究所的大型强子对撞机中，两个质子相撞，每秒能产生几十亿个粒子与反粒子。比如电子，质量极小，且带负电。电子的反粒子是正电子，其质量与电子相等，但带正电。除了所带电荷相反之外，这两种粒子几乎一模一样，并且十分稳定。这一点同样适用于电子和正电子的近亲，即较重的质子和反质子。  图源：google 因此，科学家相信，无论从视觉、触觉还是嗅觉来说，反物质组成的世界与我们的世界一般无二。在这个反物质世界中，存在反水、反金，或者反弹珠。想象一下，将弹珠和反弹珠放在一起，这两个看似坚固的物体会完全消失，变成一大股能量，相当于一颗原子弹。这是因为，物质与反物质结合会产生巨大的能量。科幻小说经常借鉴用反物质来存储能量的想法，例如，《星际迷航》中用来驱动飞船的燃料就来源于此。毕竟，反物质储能是传统燃料的十亿倍。一克反物质所含能量足够汽车绕地球开上1000圈，或将航天飞机送入轨道。  图解：星际迷航飞船 那么，我们为什么不利用反物质来生产能量呢？这是由于，反物质并不会任由我们开采使用。我们必须先创造后使用，而前者所消耗的能量是后者的十亿倍。但是，如果反物质存在于外太空某处的反星球上，而某天人类能够将其开采出来呢？  图源：google 几十年前，许多科学家对这一想法是否存在可能性持肯定态度。而现今，观察结果显示，在可见宇宙中，人类并未发现大量反物质。这一事实令人不解，因为就像我前面所说，宇宙中反物质的数量应该和物质数量相当。由于粒子与反粒子数量相等，那理应存在的反物质去哪里了呢？  图源：google 现在，这成了一个实实在在的谜团。想要弄清楚到底发生了些什么，我们要回到宇宙伊始—大爆炸时期。在宇宙诞生的同时，一股巨大的能量转化成为质量，那时的宇宙中存在着等量的物质与反物质。仅仅一秒过后，大量物质与所有的反物质相互破坏，产生庞大的辐射。时至今日，人类仍然能观测到这些辐射。幸存下来的原始物质仅为原来的一亿分之一，而反物质则全部消失。  图源：google “等一等，”你可能会问，“为什么消失的只有反物质，而物质却留下来了呢？”原因在于，物质与反物质的存在似乎有一点不对称，因此我们十分幸运。否则，宇宙中既不会存在粒子，也不会存在人类。那么不对称的原因是什么呢？欧洲粒子物理研究所进行的实验正试图给出解释：为什么某些物质能够存在，以及为什么我们存在的宇宙中不是只有辐射。不过，到目前为止，这些问题的答案仍是未知数。 参考资料 1.维基百科全书 2.天文学名词 3.林陌祺- Jessica Ruby 如有相关内容侵权，请于三十日以内联系作者删除 转载还请取得授权，并注意保持完整性和注明出处 翻译：天文志愿文章组-林陌祺 审核：天文志愿文章组- 终审：天文志愿文章组- 排版：天文志愿文章组-零度星系 美观：天文志愿文章组- 参考资料 1.WJ百科全书 2.天文学名词 3.原文来自：https://www./watch?v=CtR5EkvLNfg 本文由天文志愿文章组-林陌祺翻译自Jessica Ruby的作品，如有相关内容侵权，请于三十日以内联系运营者删除。 注意：所有信息数据庞大，难免出现错误，还请各位读者海涵以及欢迎斧正。 结束，感谢您的阅读与关注全文排版：天文在线（零度星系） 转载请取得授权，并注意保持完整性和注明出处 浩瀚宇宙无限宽广 穹苍之美尽收眼底 |
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