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宇宙中会存在反物质世界吗?

  • 日期:2009-07-28 09:02
  • 来源: 互联网
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事物总会有正反两个方面,例如对与错、阴与阳、成功与失败、笑与哭、聪明与愚蠢等等,正是这些相反相成的对立事物构成了我们这个色彩斑斓的世界和广袤无垠的宇宙。那么,自然的物质是不是也有这种特性呢?例如电子、质子等等是不是也有它们相反的东西呢?是不是还存在一个跟我们这个世界完全相反的世界呢?早在1898年,一个名叫阿塔·舒斯特的英国物理学家就提出了反物质的概念。到了本世纪二十年代,英国物理学家狄拉克又提出了这个概念,并预言宇宙间存在着电子的反粒子——正电子。
     1932年,美国物理学家安德森确实证实这一设想,找到了正电子。现在粒子物理学家们发现,所有的基本粒子都存在着反粒子,如质子有反质子,中子有反中子。在我们居住的世界中,很难观察到反粒子。约在宇宙年龄为一百万分之一秒之前,宇宙中几乎所有的反粒子都与粒子结合或碰撞而消失,转化为某种形式的能量。粒子和反粒子的数目不是严格相等的,每一亿个反粒子就有一亿零一个粒子和它对应。粒子与反粒子结合消失后,余下的粒子就构成了我们现存的宇宙。粒子和其反粒子相碰,很快就会湮灭,转化成能量,例如正电子和负电子相碰就会湮灭成光子。反过来,用γ光子照射氢原子核,就能产生电子和正电子;用高能粒子轰击适当的物质,就可以产生反质子。反粒子也可以构成反物质。
     例如,反质子俘获一个反电子后就构成一个反氢原子,反氢原子可以进而构成反氢分子,再进一步就构成了反物质。正物质与反物质相碰就会马上湮灭而变成能量,例如,一张桌子与一张反桌子相遇就会马上消失;一匹奔腾的骏马遇上一匹由反物质构成的骏马,毁灭的厄运就会立即降临于它们。物质与反物质的淹没。物质与与反物质相碰会产生巨大的能量。科学家们推测,这可能是人类星际旅行的一种理想燃料。目前,科学家们已能储存反物质,不过,由于困难太大,储存的反物质相当少,而且花费极为昂贵。现在,科学家们正在利用反物质,寻找第五种力,即万有引力的反力——万有斥力。

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