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宇宙發現巨大能量的反物質,或許會是星系的死敵?

2018-09-11 11:32|來源:未知 |作者:dnzg |點擊:

  1979年10月30日,美國科學家利用高空氣球里的科學探測器材,測獲了28個反質子,第一次在自然界發現反物質。那么,什么是反物質呢?

  反物質是一種假想的物質形式,在粒子物理學里,反物質是反粒子概念的延伸,反物質是由反粒子構成的。物質與反物質的結合,會如同粒子與反粒子結合一般,導致兩者湮滅并釋放出高能光子或伽瑪射線。1932年由美國物理學家卡爾·安德森在實驗中證實了正電子的存在。隨后又發現了負質子和自旋方向相反的反中子。2010年11月17日,歐洲研究人員在科學史上首次成功“抓住”微量反物質。

宇宙發現巨大能量的反物質,或許會是星系的死敵?

  當然,在多數理論家看來,宇宙中正反物質的大尺度分離是不可能發生的。因此,三千萬光年的范圍內沒有反物質天體,已說明宇宙中大塊的反物質是不存在的。但是理論家也相信,極早期宇宙中正反物質應當等量。這樣,需要做的事是尋找物理機理,來說明宇宙如何才能從正反物質等量的狀態過渡到正物質為主的狀態。這里,理論家也遇到了非常尖銳的困難。

宇宙發現巨大能量的反物質,或許會是星系的死敵?

  按照大爆炸理論,甚早期宇宙介質的溫度非常高。粒子間的熱碰撞會成對地產生任何基本粒子。當粒子的成對湮滅與成對產生達到統計平衡,宇宙介質就是一切基本粒子構成的混合氣體,且任一種穩定或不穩定的粒子都有接近相等的數密度。至于重子和反重子的數目是否嚴格相等,這不是由物理規律決定,而是由初條件決定的。

  反物質能潛在且十分誘人的用途是用來制造星際航行火箭的超級燃料。將氫和反氫混合湮滅來獲得能量,這種燃料的0.01克所產生的推力相當于120噸由液態氫和液態氧組成的傳統燃料。此外,利用反物質能進行星際旅行,還可以減少攜帶燃料的質量,進一步提高飛行器的飛行速度。

宇宙發現巨大能量的反物質,或許會是星系的死敵?

  近年來,科學家們建造了復雜精密的檢測器仍然在搜尋宇宙線中的反物質。反物質探測器在宇宙線中只發現了極少的正電子和反質子,至于較重的反粒子則連影子都沒有發現過。但是,在這么浩瀚的宇宙中,人們了解到的微乎其微科學家相信,反恒星和反星系仍然有可能藏在宇宙的深處。

(責任編輯:dnzg)
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