反物質(zhì)是什么_反物質(zhì)有哪些作用
反物質(zhì)，其實(shí)說(shuō)拜了，就是我們現(xiàn)在所看到正常物質(zhì)中的反狀態(tài)，而你對(duì)反物質(zhì)的理解又是什么嗎，對(duì)此反物質(zhì)是什么?有哪些作用到底如何?下面一起來(lái)看看吧。
反物質(zhì)是什么?有哪些作用
反物質(zhì)
物理學(xué)上指反原子核由反質(zhì)子和反中子組成的帶負(fù)電荷的物質(zhì)。反核子(反質(zhì)子和反中子)組成反原子核，反原子核和正電子組成反原子，各種反原子組成各種反物質(zhì)
自然界紛呈多樣的宏觀物體還原到微觀本源，它們都是由質(zhì)子、中子和電子所構(gòu)成的。這些粒子因而被稱為基本粒子，意指它們是構(gòu)造世上萬(wàn)物的基本磚塊，事實(shí)上基本粒子世界并沒(méi)有這么簡(jiǎn)單。在30年代初，就有人發(fā)現(xiàn)了帶正電的電子(電子(Electron)是一種帶有負(fù)電的亞原子粒子)[1] ，這是人們認(rèn)識(shí)反物質(zhì)的第一步。到了50年代，隨著反質(zhì)子和反中子的發(fā)現(xiàn)，人們開(kāi)始明確地意識(shí)到，任何基本粒子都在自然界中有相應(yīng)的反粒子存在。
反物質(zhì)是正常物質(zhì)的反狀態(tài)。當(dāng)正反物質(zhì)相遇時(shí)，雙方就會(huì)相互湮滅抵消，發(fā)生爆炸并產(chǎn)生巨大能量。能量釋放率要遠(yuǎn)高于氫彈爆炸。 在丹·布朗的小說(shuō)《天使與魔鬼》里，企圖從歐洲核子中心盜取0.25克反物質(zhì)，進(jìn)而欲炸毀整座梵蒂岡城(最后于高空爆炸)。
但至于網(wǎng)上流傳的五千萬(wàn)分之一克摧毀大型設(shè)施，以及幾克反物質(zhì)摧毀地球純屬謠言，只是網(wǎng)絡(luò)新聞為了增加關(guān)注度而編造出來(lái)的假消息。五千萬(wàn)分之一克反物質(zhì)與正物質(zhì)湮滅在物理學(xué)中能夠釋放3.6x10^6焦耳的能量，但不可能摧毀大型設(shè)施。而1克反物質(zhì)(按1克反物質(zhì)與1克正物質(zhì)湮滅計(jì)算)湮滅釋放出1.8x10^14焦耳的能量，不可能毀滅地球。其遵守愛(ài)因斯坦的質(zhì)能關(guān)系式E=mc^2。其中E為湮滅產(chǎn)生能量，m為參與的正物質(zhì)和反物質(zhì)湮滅前總靜止質(zhì)量，c為光速≈3x10^8米/秒。
反物質(zhì)概念是英國(guó)物理學(xué)家保羅·狄拉克最早提出的。他在1928年預(yù)言，每一種粒子都應(yīng)該有一個(gè)與之相對(duì)的反粒子，例如反電子，其質(zhì)量與電子完全相同，而攜帶的電荷正好相反(A)。 且反電子的自旋量子數(shù)是-1/2而不是正1/2。
歐洲航天局的伽馬射線天文觀測(cè)臺(tái)，證實(shí)了宇宙間反物質(zhì)的存在。他們對(duì)宇宙中央的一個(gè)區(qū)域進(jìn)行了認(rèn)真的觀測(cè)分析。發(fā)現(xiàn)這個(gè)區(qū)域聚集著大量的反物質(zhì)。此外，伽馬射線天文觀測(cè)臺(tái)還證明，這些反物質(zhì)來(lái)源很多，它不是聚集在某個(gè)確定的點(diǎn)周?chē)菑V布于宇宙空間。
反物質(zhì)到底是什么來(lái)的
反物質(zhì)源于著名科學(xué)家愛(ài)因斯坦提出的物質(zhì)的總能量公式，即物質(zhì)的總能量有正、負(fù)兩種值?？茖W(xué)界認(rèn)為，也許我們認(rèn)識(shí)的僅僅是宇宙的一半——正物質(zhì)世界;而公式中的負(fù)值適合于宇宙的另一半，則是反物質(zhì)世界。科學(xué)的解說(shuō)聽(tīng)不懂不要緊，小編接下來(lái)帶你一起深入淺出地探索這個(gè)神奇的反物質(zhì)世界。
有兩枚入墻半截的釘子，當(dāng)你用榔頭猛敲其中一枚，試圖把它全部釘人墻中時(shí)，它卻從墻中反彈而出;當(dāng)你用鉗子用力去拔另一枚時(shí)，它反而鉆人墻中。
奇怪嗎?可你如果進(jìn)入了神秘的反物質(zhì)世界，這種現(xiàn)象就不足為怪了。
在反物質(zhì)世界里，這種反物質(zhì)是由電荷性質(zhì)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(zhì)世界背道而馳。
知識(shí)拓展：我們可以找到反物質(zhì)的世界嗎
為了打開(kāi)反物質(zhì)世界的大門(mén)，科學(xué)界于1957年動(dòng)員了千軍萬(wàn)馬，耗費(fèi)巨資建立了大型加速器，成功地捕獲了反質(zhì)子和反中子。1995年9月，科學(xué)家又成功地研制出反質(zhì)子的原子——反氫原子，從而使人們看到了利用反物質(zhì)的曙光。
物質(zhì)是最理想的宇宙飛船能源
最近，一份反物質(zhì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告指出：當(dāng)1克反物質(zhì)與1克正物質(zhì)相互碰撞而發(fā)生湮滅時(shí)，能釋放出巨大能量。據(jù)計(jì)算，一粒鹽粒大小的10毫克反質(zhì)子便可產(chǎn)生相當(dāng)于200噸化學(xué)燃料的推進(jìn)能量。由此看來(lái)，反物質(zhì)是最理想的宇宙飛船能源。
自20世紀(jì)60年代人類(lèi)進(jìn)入太空后，征服太陽(yáng)系和進(jìn)軍銀河系便成為人類(lèi)一個(gè)壯麗的目標(biāo)。但是，宇宙飛船要在茫茫太空中成年累月地翱翔。燃料是個(gè)大問(wèn)題。要在飛船有限的空間內(nèi)裝載維持長(zhǎng)時(shí)間飛行的燃料，只有反物質(zhì)才能解決問(wèn)題。
反物質(zhì)在醫(yī)學(xué)上也能一顯身手。由于反質(zhì)子能量釋放的速度和從體內(nèi)逸出_的速度可以人為控制，且對(duì)人體無(wú)害，因此，用反質(zhì)子產(chǎn)生的光束代替X射線治療癌癥，能精確擊中腫瘤，大大減輕對(duì)周?chē)＝M織的損害程度。
征服太陽(yáng)系和進(jìn)軍銀河系便成為人類(lèi)一個(gè)壯麗的目標(biāo)
但是，除了實(shí)驗(yàn)室里的反粒子，人類(lèi)還從未見(jiàn)到反物質(zhì)實(shí)體。盡管有許多大膽美好的設(shè)想，可由于正、反物質(zhì)水火不容，目前想得到1克反物質(zhì)用以研究確實(shí)不是件容易的事。
此外，即使人類(lèi)制造出反物質(zhì)，如何貯存和運(yùn)輸也是一大疑難。對(duì)此科學(xué)家已提出兩種方法：
一是超導(dǎo)貯存，即利用超導(dǎo)磁懸浮原理，使反物質(zhì)不與正物質(zhì)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(nèi)自旋，并有—個(gè)防止反粒子碰撞瓶壁的強(qiáng)大磁場(chǎng)緊緊箍住這些反粒子。這些設(shè)想能否實(shí)現(xiàn)，也許需要新一代科學(xué)家去努力。
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