宇宙不是一個?存在另一個反物質世界

  有兩枚入牆半截的釘子,當你用鎯頭猛敲其中一枚,試圖把它全部釘人牆中時,它卻從牆中反彈而出;當你用鉗子用力去拔另一枚時,它反而鑽人牆中。

  奇怪嗎?可你如果進入了神秘的反物質世界,這種現象就不足為怪了。

  反物質源於著名科學家愛因斯坦提出的物質的總能量公式,即物質的總能量有正、負兩種值。科學界認為,也許我們認識的僅僅是宇宙的一半——正物質世界;而公式中的負值適合於宇宙的另一半,則是反物質世界。

反物質世界

  這種反物質是由電荷性質和自旋取向相反的各種粒子所組成的,你推它向東它卻往西,一切都與我們熟悉的物質世界背道而馳。

反物質是正物質的鏡像

  人們對神秘的反物質世界的嚮往首先在科幻作品中體現了出來。看過電視《星艦迷航記》的人們一定還記得,那艘“企業”號船,就是利用反物質反應器作為推進動力的。但在現實的科學研究中,要瞭解反物質世界,倒是頗費腦筋的。

  要從抽像的反物質概念中獲得客觀的印象,可用鏡子做一個實驗。你在紙上寫一個“人”字,在鏡中就成了“人”字。因此,科學界解釋:反物質是正物質的鏡像。

  在自然界中,雖然沒有找到反物質實體,但科學家已發現電荷性質和自旋取向相反的各種粒子。那麼,假如有一天我們可以通向反物質世界,正、反物質相遇時會產生什麼景象呢?

  當兩數絕對值相同符號相反時,它們的和為零,叫正負抵消。科學家認為,當正物質一旦與它的對映體反物質相遇時,兩物就會同時消失。但物質與數不同,物質具有能量,因而正、反物質是以釋放能量的方式消失的,科學界稱這種玉石俱焚的現象為“湮滅”。

在自然界中沒有找到反物質實體

  為了打開反物質世界的大門,科學界於1957年動員了千軍萬馬,耗費巨資建立了大型加速器,成功地捕獲了反質子和反中子。1995年9月,科學家又成功地研製出反質子的原子——反氫原子,從而使人們看到了利用反物質的曙光。

反物質是最理想的宇宙飛船能源

  最近,一份反物質實驗報告指出:當1克反物質與1克正物質相互碰撞而發生湮滅時,能釋放出巨大能量。據計算,一粒鹽粒大小的10毫克反質子便可產生相當於200噸化學燃料的推進能量。由此看來,反物質是最理想的宇宙飛船能源。

  自20世紀60年代人類進入太空後,征服太陽系和進軍銀河系便成為人類一個壯麗的目標。但是,宇宙飛船要在茫茫太空中成年累月地翱翔。燃料是個大問題。要在飛船有限的空間內裝載維持長時間飛行的燃料,只有反物質才能解決問題。

  反物質在醫學上也能一顯身手。由於反質子能量釋放的速度和從體內逸出_的速度可以人為控制,且對人體無害,因此,用反質子產生的光束代替X射線治療癌症,能精確擊中腫瘤,大大減輕對周圍正常組織的損害程度。

征服太陽系和進軍銀河系便成為人類一個壯麗的目標

  但是,除了實驗室裡的反粒子,人類還從未見到反物質實體。儘管有許多大膽美好的設想,可由於正、反物質水火不容,目前想得到1克反物質用以研究確實不是件容易的事。

捕捉和貯存反物質能否實現

  此外,即使人類製造出反物質,如何貯存和運輸也是一大疑難。對此科學家已提出兩種方法,一是超導貯存,即利用超導磁懸浮原理,使反物質不與正物質接觸;

  二是捕捉等離子體的“真空瓶”,即讓反粒子以光的速度在瓶子內自旋,並有—個防止反粒子碰撞瓶壁的強大磁場緊緊箍住這些反粒子。這些設想能否實現,也許需要新一代科學家去努力。




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