反物质是什么_反物质有哪些作用
反物质,其实说拜了,就是我们现在所看到正常物质中的反状态,而你对反物质的理解又是什么吗,对此反物质是什么?有哪些作用到底如何?下面一起来看看吧。
反物质是什么?有哪些作用
反物质
物理学上指反原子核由反质子和反中子组成的带负电荷的物质。反核子(反质子和反中子)组成反原子核,反原子核和正电子组成反原子,各种反原子组成各种反物质
自然界纷呈多样的宏观物体还原到微观本源,它们都是由质子、中子和电子所构成的。这些粒子因而被称为基本粒子,意指它们是构造世上万物的基本砖块,事实上基本粒子世界并没有这么简单。在30年代初,就有人发现了带正电的电子(电子(Electron)是一种带有负电的亚原子粒子)[1] ,这是人们认识反物质的第一步。到了50年代,随着反质子和反中子的发现,人们开始明确地意识到,任何基本粒子都在自然界中有相应的反粒子存在。
反物质是正常物质的反状态。当正反物质相遇时,双方就会相互湮灭抵消,发生爆炸并产生巨大能量。能量释放率要远高于氢弹爆炸。 在丹·布朗的小说《天使与魔鬼》里,企图从欧洲核子中心盗取0.25克反物质,进而欲炸毁整座梵蒂冈城(最后于高空爆炸)。
但至于网上流传的五千万分之一克摧毁大型设施,以及几克反物质摧毁地球纯属谣言,只是网络新闻为了增加关注度而编造出来的假消息。五千万分之一克反物质与正物质湮灭在物理学中能够释放3.6x10^6焦耳的能量,但不可能摧毁大型设施。而1克反物质(按1克反物质与1克正物质湮灭计算)湮灭释放出1.8x10^14焦耳的能量,不可能毁灭地球。其遵守爱因斯坦的质能关系式E=mc^2。其中E为湮灭产生能量,m为参与的正物质和反物质湮灭前总静止质量,c为光速≈3x10^8米/秒。
反物质概念是英国物理学家保罗·狄拉克最早提出的。他在1928年预言,每一种粒子都应该有一个与之相对的反粒子,例如反电子,其质量与电子完全相同,而携带的电荷正好相反(A)。 且反电子的自旋量子数是-1/2而不是正1/2。
欧洲航天局的伽马射线天文观测台,证实了宇宙间反物质的存在。他们对宇宙中央的一个区域进行了认真的观测分析。发现这个区域聚集着大量的反物质。此外,伽马射线天文观测台还证明,这些反物质来源很多,它不是聚集在某个确定的点周围,而是广布于宇宙空间。
反物质到底是什么来的
反物质源于著名科学家爱因斯坦提出的物质的总能量公式,即物质的总能量有正、负两种值。科学界认为,也许我们认识的仅仅是宇宙的一半——正物质世界;而公式中的负值适合于宇宙的另一半,则是反物质世界。科学的解说听不懂不要紧,小编接下来带你一起深入浅出地探索这个神奇的反物质世界。
学习啦在线学习网有两枚入墙半截的钉子,当你用榔头猛敲其中一枚,试图把它全部钉人墙中时,它却从墙中反弹而出;当你用钳子用力去拔另一枚时,它反而钻人墙中。
奇怪吗?可你如果进入了神秘的反物质世界,这种现象就不足为怪了。
在反物质世界里,这种反物质是由电荷性质和自旋取向相反的各种粒子所组成的,你推它向东它却往西,一切都与我们熟悉的物质世界背道而驰。
知识拓展:我们可以找到反物质的世界吗
为了打开反物质世界的大门,科学界于1957年动员了千军万马,耗费巨资建立了大型加速器,成功地捕获了反质子和反中子。1995年9月,科学家又成功地研制出反质子的原子——反氢原子,从而使人们看到了利用反物质的曙光。
物质是最理想的宇宙飞船能源
最近,一份反物质实验报告指出:当1克反物质与1克正物质相互碰撞而发生湮灭时,能释放出巨大能量。据计算,一粒盐粒大小的10毫克反质子便可产生相当于200吨化学燃料的推进能量。由此看来,反物质是最理想的宇宙飞船能源。
自20世纪60年代人类进入太空后,征服太阳系和进军银河系便成为人类一个壮丽的目标。但是,宇宙飞船要在茫茫太空中成年累月地翱翔。燃料是个大问题。要在飞船有限的空间内装载维持长时间飞行的燃料,只有反物质才能解决问题。
学习啦在线学习网反物质在医学上也能一显身手。由于反质子能量释放的速度和从体内逸出_的速度可以人为控制,且对人体无害,因此,用反质子产生的光束代替X射线治疗癌症,能精确击中肿瘤,大大减轻对周围正常组织的损害程度。
学习啦在线学习网征服太阳系和进军银河系便成为人类一个壮丽的目标
学习啦在线学习网但是,除了实验室里的反粒子,人类还从未见到反物质实体。尽管有许多大胆美好的设想,可由于正、反物质水火不容,目前想得到1克反物质用以研究确实不是件容易的事。
此外,即使人类制造出反物质,如何贮存和运输也是一大疑难。对此科学家已提出两种方法:
一是超导贮存,即利用超导磁悬浮原理,使反物质不与正物质接触。
二是捕捉等离子体的“真空瓶”,即让反粒子以光的速度在瓶子内自旋,并有—个防止反粒子碰撞瓶壁的强大磁场紧紧箍住这些反粒子。这些设想能否实现,也许需要新一代科学家去努力。
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