能夠摧毀一切的反物質(zhì),究竟是什么東西?如此恐怖的反物質(zhì)是否真的存在? 反物質(zhì)是什么一定讓很多人摸不著頭腦,他既不是看不見的物質(zhì),也不是和現(xiàn)有物質(zhì)外形左右相反的物質(zhì),而是一種內(nèi)部性質(zhì)完全相反的物質(zhì)。如果用數(shù)學(xué)的概念來解釋的話,就是正數(shù)與負(fù)數(shù)的關(guān)系,如果我們?nèi)粘I钪械恼N镔|(zhì)是正數(shù)1的話,那么反物質(zhì)就是負(fù)1,當(dāng)反物質(zhì)與正物質(zhì)相遇時(shí),就像相等量的負(fù)數(shù)與正數(shù)相加,最后的結(jié)果為零,兩個(gè)物質(zhì)都會(huì)灰飛煙滅,所以只要有足夠的反物質(zhì),理論上可以讓一切的物質(zhì)都消亡。 你可能會(huì)認(rèn)為這么離奇的物質(zhì),一定只存在于理論猜想當(dāng)中,但在微觀世界中發(fā)現(xiàn)的反粒子,足以證明反物質(zhì)存在的合理性。其實(shí)反物質(zhì)的最早提出,的確和猜想有關(guān)。在物理學(xué)中相對論所研究的宏觀宇宙,和量子力學(xué)所研究的微觀世界,一直遵循的是相互矛盾的原理,而英國物理學(xué)家保羅·狄拉克的出現(xiàn)改變了這一現(xiàn)狀,他研究建立的狄拉克方程完美的遵循了宏觀與微觀的原理,但卻在計(jì)算上出現(xiàn)了無法解釋的負(fù)值,因此狄拉克猜想世界上存在著反物質(zhì)。 而最先有所突破的是美國的物理學(xué)家卡爾·安德森,他在保羅·狄拉克提出這一猜想4年后,也就是1932年首次發(fā)現(xiàn)了,帶有正電荷電子的存在,但是在這一發(fā)現(xiàn)之前,物理學(xué)家一直以來的研究和發(fā)現(xiàn),都表面電子都是帶負(fù)電荷的。那么帶正電荷的電子就是正常電子的反電子,而且在這之后反質(zhì)子和反中子也被相繼發(fā)現(xiàn),其內(nèi)部性質(zhì)都完全相反。 雖然這些相反特性的粒子都是存在于微觀世界,但是我們現(xiàn)實(shí)生活中的物質(zhì),說到底都是由粒子組成,既然正粒子能夠組成正物質(zhì),那么理論上反粒子也能夠組成反物質(zhì)。不過反物質(zhì)的出現(xiàn)也就代表著毀滅,而且毀滅的不僅僅是與之相等量的正物質(zhì),對于反應(yīng)周圍的環(huán)境也會(huì)產(chǎn)生破壞,而人類目前已經(jīng)制造出了原子級別的反物質(zhì)。 宇宙中真的存在反物質(zhì)嗎?能夠摧毀一切的它究竟有多大威力? 反粒子的發(fā)現(xiàn)也就意味著反物質(zhì)可能存在,但是目前人類并沒有在自然界中,發(fā)現(xiàn)反物質(zhì)的存在。但是物理學(xué)家們有理由相信,存在一個(gè)完全有反粒子組成的反物質(zhì)世界,只是他有可能存在于我們尚未觀測到的宇宙之外。 甚至存在一個(gè)與我們所在的宇宙完全相反,全部由反物質(zhì)組成的宇宙。對此天文學(xué)家有的表示認(rèn)同,有的表示反對,但是如果真的存在這樣的反物質(zhì)宇宙,那么兩個(gè)完全相反的宇宙如果相遇,是否就意味著宇宙將會(huì)湮滅,新的宇宙大爆炸又會(huì)重新開啟一遍。 而即使不是兩個(gè)“宇宙”的相遇,普通級別的反物質(zhì),也能夠在地球上造成巨大的毀滅效果,因?yàn)榭茖W(xué)家已經(jīng)在微觀領(lǐng)域觀測到了,正反粒子之間相遇發(fā)生的湮滅現(xiàn)象,并且釋放出能量。所以當(dāng)正反物質(zhì)相遇時(shí),便會(huì)由于物質(zhì)與能量之間的轉(zhuǎn)化產(chǎn)生湮滅現(xiàn)象。而令人感到恐怖的是,反物質(zhì)與正物質(zhì)自己湮滅還不算完。 根據(jù)能量守恒定律,物質(zhì)雖然湮滅了,但是能量卻并不會(huì)憑空消失,反而會(huì)因?yàn)榫薮蟮谋ㄡ尫懦鼍蘖康哪芰亢土W虞椛?。就是兩個(gè)本來由粒子緊密組成的物質(zhì),在相遇的瞬間完全分解成粒子甚至更碎的狀態(tài),所釋放的能量比原子核的聚變或裂變,來的更迅速也更強(qiáng)烈。 所以用反物質(zhì)做成的反物質(zhì)武器,自然也是比核武器高不止一個(gè)量級,根據(jù)科學(xué)家的研究推算,只需要0.5克的反物質(zhì)武器,就可以達(dá)到和廣島原子彈一樣的爆炸當(dāng)量。而只要1.5千克的反物質(zhì)武器,爆炸的能量就可以超越,人類有史以來最大威力的武器沙皇炸彈,雖然這個(gè)炸彈威力驚人,可以瞬間將任何一個(gè)城市甚至一個(gè)小國夷為平地,但是沙皇炸彈的重量也達(dá)到了近30噸重,如果換成同等重量的反物質(zhì)炸彈的話,那么地球可能就瞬間被秒殺,可見反物質(zhì)產(chǎn)生的威力有多巨大。 反物質(zhì)武器的威力甚至可以吞噬地球,那人類為何還要尋找和制造它? 雖然反物質(zhì)做成的炸彈武器,爆炸威力比核武器還要驚人,但是好在目前人類并沒有在自然界和宇宙中發(fā)現(xiàn)天然的反物質(zhì),并不像地球上的鈾礦等資源,可以被開發(fā)并且加工成核武器。即使世界各國都希望得到反物質(zhì),但是制造反物質(zhì)卻并不是一個(gè)可以量產(chǎn)化的工作。 目前反物質(zhì)也只存在于國際的頂尖實(shí)驗(yàn)室當(dāng)中,并且目前的反物質(zhì)主要是原子形態(tài),不過在化學(xué)反應(yīng)中,組成物質(zhì)最基本粒子就是原子,也就意味著真正的反物質(zhì)出現(xiàn)可能也不會(huì)太遠(yuǎn)了。 1995年位于歐洲的核子研究中心,制造了全球第一批的反氫原子,后來美國的實(shí)驗(yàn)室也制造出這樣的反氫原子,但都是個(gè)位數(shù)。直到2000年還是這個(gè)歐洲的核子研究中心,發(fā)布消息說,他們已經(jīng)制造出了5萬個(gè)反氫原子,這已經(jīng)是在微觀領(lǐng)域的重大突破了。但是掌握和保存這些反物質(zhì)也是非常困難的,因?yàn)榉次镔|(zhì)一旦脫離了特殊的電磁環(huán)境,就可能會(huì)和正物質(zhì)相遇而發(fā)生湮滅爆炸的現(xiàn)象。并且這些反物質(zhì)都是利用大型粒子對撞機(jī),通過不斷地對撞分離,最終又重新組合產(chǎn)生的。 而要在高速對撞機(jī)中掌握住這些反物質(zhì),也是非常困難的,目前能夠掌握住反物質(zhì),也就是反氫原子的最長時(shí)間,是歐洲核子研究中心所創(chuàng)造的1000秒時(shí)長,相當(dāng)于16分鐘左右。而這一系列的實(shí)驗(yàn)過程中需要花費(fèi)大量的資金,根據(jù)保守的估計(jì),制造1微克的反物質(zhì)就要花費(fèi)60億美元,所以現(xiàn)在還不用擔(dān)心這么昂貴的物質(zhì)會(huì)被運(yùn)用到武器制造上。 不過地球上沒有的反物質(zhì)不代表宇宙中就一定不存在,畢竟宇宙太過廣闊了,為此科學(xué)家在太空和地面設(shè)置了許多用于偵測和接受反物質(zhì)的設(shè)備,目的就是發(fā)現(xiàn)和收集反物質(zhì)。之所以要尋找反物質(zhì)也并不是完全為了制造武器,因?yàn)榉次镔|(zhì)能產(chǎn)生的巨大能量,也同樣能夠被航空器運(yùn)用,在未來服務(wù)人類的星際航行。 |
|