宇宙中當(dāng)然有反物質(zhì) 。這個(gè)問題應(yīng)該是為什么我們的宇宙幾乎充滿了物質(zhì),而反物質(zhì)卻非常稀少 。最初的宇宙是由物質(zhì)和反物質(zhì)組成的,幾乎每個(gè)粒子都有一個(gè)反物質(zhì) 。那么為什么這個(gè)宇宙現(xiàn)在看起來是由物質(zhì)構(gòu)成的,幾乎看不到任何反物質(zhì)呢?但這里的反物質(zhì)很可能不是早期宇宙遺留下來的,而更有可能來源于黑洞“吞噬”一顆恒星的高能過程中產(chǎn)生的反物質(zhì) 。
反物質(zhì)引擎有可能實(shí)現(xiàn)嗎,如果有,怎樣收集反物質(zhì)呢?
【宇宙哪里有反物質(zhì),怎樣收集反物質(zhì)呢】感謝“十億光年的殤”的邀請(qǐng)!首先申明自己的觀點(diǎn):反物質(zhì)引擎一定能夠?qū)崿F(xiàn),因?yàn)檫@畢竟是迄今為止人類所發(fā)現(xiàn)的能量級(jí)別最高的物理反應(yīng),會(huì)對(duì)人類的未來有重大的影響 。至于怎么收集反物質(zhì)到目前為止科學(xué)家已經(jīng)初步掌握了一些方法,第一、反物質(zhì)引擎能夠?qū)崿F(xiàn)嗎?答:對(duì)人類社會(huì)而言,不是能不能實(shí)現(xiàn)的問題,而是必須實(shí)現(xiàn)的問題!首先解釋一下什么是反物質(zhì):反物質(zhì)就是物質(zhì)的反狀態(tài) 。
正電子、負(fù)質(zhì)子都是反粒子,它們跟通常所說的電子、質(zhì)子相比較,電量相等但電性相反,正物質(zhì)和反物質(zhì)相遇就會(huì)發(fā)生湮滅,其自身的質(zhì)量會(huì)完全轉(zhuǎn)換成能量 。正反物質(zhì)的湮滅不僅是人類迄今為止所發(fā)現(xiàn)的能量級(jí)別最高的物理反應(yīng),也是在現(xiàn)有人類物理理論框架內(nèi)效率最高的物理反應(yīng)及獲取能量的手段,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越人類目前所使用的核裂變反應(yīng)和核聚變反應(yīng),
正反物質(zhì)一旦發(fā)生湮滅雙方的質(zhì)量將全部轉(zhuǎn)換成能量,能嚴(yán)格按照愛因斯坦的質(zhì)能方程式進(jìn)行計(jì)算 。舉例而言,曾有科學(xué)家經(jīng)過計(jì)算1克左右的正反物質(zhì)湮滅產(chǎn)生的能量,相當(dāng)于3枚當(dāng)年投向廣島的小男孩原子彈在很多科幻小說中,往往將外星人的飛船想象成利用反物質(zhì)引擎來驅(qū)動(dòng),如《三體》中的第一艦隊(duì),運(yùn)用反物質(zhì)做引擎,使得飛船的速度達(dá)到了光速的10%,
在現(xiàn)實(shí)生活中,利用反物質(zhì)做燃料也的確是很多科學(xué)家的設(shè)想 。曾有科學(xué)家經(jīng)過計(jì)算,認(rèn)為星際飛船如果用反物質(zhì)引擎來推動(dòng),最終的速度將會(huì)接近光速,因此對(duì)反物質(zhì)的研究對(duì)人類來說意義重大,不僅能使人類獲得想象不到的能量,而且將會(huì)對(duì)人類對(duì)物質(zhì)與能量的探究產(chǎn)生重要的影響 。第二、一個(gè)久遠(yuǎn)到無限深邃的問題,反物質(zhì)是如何產(chǎn)生的?答:這可能涉及宇宙的起源與真相,到目前為止科學(xué)界尚無定論,
按照反物質(zhì)的起源粗略的進(jìn)行分類,可將反物質(zhì)分為“人造”和“天然產(chǎn)生”兩種,人造反物質(zhì)很好理解,就是人為制造的反物質(zhì),人類在目前為止已經(jīng)能夠通過大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)來制造反物質(zhì),只不過是這個(gè)過程相當(dāng)?shù)膹?fù)雜,而且造價(jià)異常的昂貴,昂貴到天文數(shù)字中的天文數(shù)字,據(jù)推算制造出1克反物質(zhì)需要1億年的時(shí)間和1000萬億美元的資金 。
除了在實(shí)驗(yàn)室人們可以催生各種反粒子,在高能宇宙射線中,人們也觀測(cè)到了反粒子的存在,宇宙線是來自于宇宙高能天體所產(chǎn)生的高能粒子流,這些高能的宇宙線在銀河系空間傳播的過程中,會(huì)和星際空間的稀薄物質(zhì)碰撞,發(fā)生反應(yīng)并產(chǎn)生反粒子,目前所有科學(xué)實(shí)驗(yàn)都表明,物質(zhì)產(chǎn)生于能量,但由于在宇宙學(xué)尺度上,人類始終沒有發(fā)現(xiàn)原初反物質(zhì)存在的跡象,因此關(guān)于這方面的猜測(cè)非常多 。
有的認(rèn)為大爆炸催生的實(shí)際是正反兩個(gè)相反的宇宙,有的認(rèn)為我們現(xiàn)在的宇宙是大爆炸之后正反物質(zhì)湮滅后的殘余,反物質(zhì)被隔絕在一個(gè)不為人知的空間等,目前限于人類的技術(shù),在科學(xué)界還沒有一個(gè)較為準(zhǔn)確或廣為接受的觀點(diǎn),第三、怎樣儲(chǔ)存、收集反物質(zhì)?答:因?yàn)榉次镔|(zhì)的特殊情況,到目前為止人類并沒有能力收集宇宙中天然產(chǎn)生的反物質(zhì),但對(duì)于人造的反物質(zhì)科學(xué)家還是想出了很多辦法 。
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