反物质可能是世界上最有威力的能量源吗?

2025-04-06 01:20:21
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关于地球毁灭的说法我们不是没听过,“天方夜谭”也罢,有些科学根据也罢,离我们似乎很遥远,但是科学的飞速发展让世人不得不感叹“万事皆有可能”。据日前星岛网讯披露,美军秘密研制18年的反物质炸弹即将问世,几克的反物质就足以毁灭整个地球。现在,人们不禁担心:反物质被用来制造有史以来毁灭性最强的武器,距离“地球灭绝”还为时远吗?

受到通古斯大爆炸等三大“世纪之谜”的启发,科学界在1986年开始提出三次大爆炸可能是反物质发挥作用的结论。1997年,科学家宣布发现了“银心反物质喷泉”,使科学家们寻找反物质的热情再次高涨起来。其实,反物质与普通物质并无两样,所不同的是,组成反物质的粒子与组成人们所熟知的一般物质电荷相反。

早在1928年,著名的物理学家狄拉克通过数学计算,提出了一项大胆预测:在宇宙中,存在着一种新的粒子,这种粒子除带正电荷之外,所有性质都与电子相同,即带有正电荷而质量与寿命都与电子相等的粒子。1932年,美国科学家安德森验证了狄拉克的预测。他在分析研究宇宙射线中发现了这种粒子,它的质量和带电量同电子一样,只是它带的是正电,是电子的反粒子,被称作正电子,而电子带的是负电。

1955年,在美国贝克利的质子加速器中反质子和反中子相继被找到。60年代,基本粒子中的反粒子差不多全被物理学家们找到。一个反物质的世界渐渐被科学家像考古般地"挖掘"了出来。1996年1月,欧洲粒子中心的科学家们利用粒子对撞机使高速的氙原子与反质子相撞,获得了9个反氢原子,虽然这些反氢原子在亿分之三秒后就分散成为反质子和反电子,但标志着人类已经能够制造出反物质了。反物质的原子核是由反质子和反中子构成的“负核”,外有正电子环绕。由反粒子构成的物质叫反物质。许多物理学家认为反粒子是由原来粒子的内部结构被“镜面倒转”以后得到的。

正如,当你照镜子时,镜中的那个你如果真的存在,并出现在你面前,那么镜中那个你就叫做“反你”。许多反物质的研究者还这样推测:在开天辟地的那个时刻,物质和反物质就分离开,构成了两个宇宙,一个称作“宇宙”,另一个则是“反宇宙”,它们互相排斥并且以很大的速度互相远离。反物质正是一般物质的对立面,而一般物质就是构成宇宙的主要部分。反物质一旦同我们世界的“正物质”接触,便会在瞬间发生爆炸,物质和反物质变为光子或介子,释放巨大能量,产生"湮灭"现象。据目前人类所知,反物质可能是世界上最有威力的能量源和爆炸性物质。

根据爱因斯坦相对论的著名质能换算公式,能量=质量光速的平方,微量的反物质便能产生惊人的巨大能量。它能以辐射形式百分之百的效率释放能量,而二核裂变的效率是1.5%。美国兰德公司在一份反物质实验报告中指出,当1克反物质与1克物质相互碰撞湮灭时,放出的能量是5107千瓦/小时,约为6兆瓦年。但是,反物质极不稳定,它可以把接触到的任何东西都化为灰烬,连空气也不能例外。目前,世界上任何大型的粒子加速器里都可以制造出小量的反物质,但是大规模又便宜地无法生产出足够多的反物质。

2004年3月24日,在美国宇航局召开的“先进概念研讨会”上,美国人公布的数据显示,生产一千亿分之一克的反物质,需要耗资近60亿美元。但是,据2008年10月18日美国《自然》杂志报道,美国军方科学家发明了一种产生反物质的新方法,使得产生百万分之一克反物质的成本从10亿美元降低到了1亿美元。除此之外,欧洲有关研究中心已经在开发一种新型的反物子减速器,这是一种先进的反物质生产设备,这种设备将有望大幅度提高反物质的生产能力。