有哪些作用

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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。

科学技术发展日新月异,新概念、新技术、新名词不断涌现,吸引着人们去探求新知识、研究新问题。本文浅谈“反物质”这个当今热门的问题。

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世界上一切物质都是由分子组成的,分子由原子组成的,原子由原子核和围绕它旋转的电子组成的。而原子核又是由质子和中子组成的。后来,科学家又发现了质子和中子都是由被称为夸克的更小粒子所组成的。迄今,人们已发现了物质的五个层次的结构,即夸克→核子→原子核→原子→分子和310多种基本粒子。

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大家都知道,电子带负电,质子带正电。其实,还存在着带正电的电子,带负电的质子。早在1928年,英国剑桥大学教授保罗、狄拉克就预言存在反粒子和负能量。四年后,美国科学家卡尔•安德森发现了第一个反粒子——正电子。后来科学家们发现了反质子、反中子,找到了反介子、反超子、反夸克。我国科学家王淦昌教授领导的小组在1959年发现了反西格玛负超子,填补粒子—反粒子表上的一个空白。科学家已经证明,所有粒子都有一个与它自己长得一模一样,但电性相反的另一个“自己”,这就是人们所称的“反粒子”。

反物质

前面已经说过,物质是由五个层次基本粒子组成的。发现了反粒子,科学家们想到了反原子、反分子和反物质。因为氢原子是构造最简单的原子,它的原子核中只有一个质子,核外只有一个电子,因此确定制造反原子先从制造反氢原子做起。科学家们用反质子和反中子来制造反氢原子。1995年,瑞士的欧洲粒子研究中心在世界上率先制造出了第一个反氢原子。到2002年底,科学家们已制造出了约5万个反氢原子。

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

制造反原子、反分子和反物质耗资十分巨大。科学家们提出了另一个想法——到宇宙太空中去寻找反物质。科学家预言,在远离地球3000万光年到1亿光年之外的宇宙太空中存在着反物质世界。现在,美籍华人诺贝尔奖得主丁肇中教授组建的一个反物质探测小组正在太空中寻测反物质。

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。

有人会问,研究反物质有什么意义?回答是,意义不可估量。因为物质和反物质相遇,就会立即“湮灭”,两者的质量全部转变成能量,释放出来的能量大得惊人。大家知道原子弹的威力来自核裂变,氢弹的威力来自核聚变。核聚变时,两个氢核聚合成一个较重的核,也损失一部分质量,转变成能量释放出来。由于核聚变损失的质量多一点,所以放出的能量多,氢弹比原子弹的威力大。因为物质和反物质湮灭时把全部质量转变成能量,就不难理解它所释放的能量会如此巨大。科学家按照爱因斯坦提出的质能关系式进行计算,物质和反物质湮灭时所释放的能量是核裂变能的1000倍。

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,恐怖分子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。

美国科学家哈威提出了反物质发电机做航天器的设想,他设想把磁化了的反氢原子储存在特殊容器内,用反氢原子湮灭时所产生的能量来推动飞船。据哈威计算,采用这种反物质发电机,从地球飞往火星,只需要6个星期。

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3.6*10^6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1.8*10^14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≈3×10^8米/秒。

反物质的提出,已有七十多年历史,反物质研究还只处于初始阶段,离彻底揭迷和实际应用还很远,但曙光已呈现在我们的前面。

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。
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。

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