反物质到底是什么 什么是反物质( 二 )
那么我们的宇宙中是否存在一个反物质集中的世界呢?很多科学家认为会有 , 认为既然多余的正物质形成了我们的世界 , 也可能有一些反物质 , 在某个地方形成了反物质世界 。
然而 , 多年来 , 科学家们一直在借助大型望远镜和各种设备寻找反物质 。到目前为止 , 在地球上 , 或者说在整个宇宙中 , 还没有发现宏观的反物质 。然而 , 科学家仍然认为 , 由于地球上会有少量的反粒子不断产生 , 因此很有可能会有一些反物质残留在宇宙中 , 形成反物质世界 。
在浩瀚的宇宙中 , 如果某个地方存在反物质世界 , 存在生物和文明 , 他们的感受会和我们一样 。不同的是 , 他们身上的正物质是稀有物 , 他们会认为自己世界的物质是正的 , 而我们这样的物质是反物质 。
那么未来发现反物质世界的时候 , 人类可以去开采吗?我觉得也不可能 。因为反物质和正物质根本不能碰 , 一碰就湮灭 , 所以人类世界很可能永远不会遇到反物质世界 , 也永远不可能开采反物质矿藏 。
反物质会被恐怖分子作为武器威胁人类吗?反物质作为武器 , 有着任何物质都无法比拟的威力 。所以在科幻文学和电影中 , 经常描述反物质被一些反人类的恐怖组织掌握 , 他们利用反物质勒索政府 , 不满足条件就毁灭世界 。
【反物质到底是什么 什么是反物质】反粒子在地球上非常普遍 , 就是我们人体和很多动植物 , 比如香蕉 , 都会产生反电子 。这是因为钾-40的衰变会释放正电子 , 而钾-40在人类、香蕉等动植物中的存在会不断释放正电子 。我们所有的正电子都是负电子 , 正电子是反物质粒子 , 产生时会和负电子湮灭 。
电子湮灭也会释放所有能量 , 但是单个电子的能量太小 。电子的质量约为9.10953 * 10-31kg , 根据质能方程释放的能量相当于8.1 * 10-14J , 即100万亿分之一瓦特的能量 。正负电子的湮灭能量即使释放出来也只有50万亿分之一瓦 , 人根本感觉不到 。
所以 , 即使地球上所有的动植物都会释放正电子 , 这些粒子级的湮灭也无法被人探测到 。要知道 , 几十亿个电子可以排列在针尖上 , 我们周围充满空的一切都是正物质 , 比如空气体、水、土壤等 。单个电子一出现 , 就被正物质湮灭 。
因此 , 虽然反物质粒子在地球上广泛存在 , 但总量如此稀少 , 以至于很难捕获或制造反物质 , 也很难保存 。科学家们花了几十年时间使用最先进的科学、技术和设备 。全世界捕获制造的反物质只有17ng(毫微克) , 也就是1.7百万分之一克 。所有湮灭的能量都烧不了一杯开水 。
目前地球上科学家产生或捕获的极微量的反物质都是通过磁阱来控制的 , 也就是制造了磁阱 , 这些反物质粒子被囚禁在这个磁阱的中间 , 使它们不与任何物质接触 。此外 , 接近绝对零度的极低温度(低于-272.65℃)使得这些粒子的动能最小化 , 使得这些反物质粒子只能勉强保留一段时间 。
科学家获得的反粒子最早只能保持毫秒级 。现在能被约束最长时间的反氢原子只能保持1000秒左右 。所以 , 恐怖分子要想得到煮沸一杯水的反物质 , 要比升天困难得多 。没有人能用反物质毁灭世界 。
那么未来反物质有没有可能泛滥成灾呢?根据科学家的计算 , 世界上最大的欧洲大型强子对撞机需要连续运行1000年才能敲出1ug(微克)的反物质 , 也就是百万分之一克 。这个能量有多大?1ug反物质和1ug正物质的湮灭可以释放2ug质量能量 。根据爱因斯坦的质能方程 , 可以得到1.8 * 10 8J的能量 , 相当于50度电能量 , 或者43kgTNT炸药爆炸能量 。
大家应该都知道50度电是干什么的吧?而且43kg炸药的威力和小炮弹差不多 。
要知道这是世界上最大的对撞机连续运行1000年后才能得到的反物质 。这要花多少钱?据悉 , 欧洲强子对撞机10小时需要120兆瓦的电力 , 即1.2亿千瓦时 。按美国每度电10美分计算 , 需要1200万美元 , 平均每小时120万美元 。
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