1932年,美国科学家安德森发现了一种特殊的粒子,它的质量和电荷与电子相同,只是它带正电,而电子带负电。因此,人们称之为正电子。
正电子是电子的反粒子。
1955年,在美国实验室发现了反质子。后来发现了反中子。20世纪60年代,基本粒子中几乎所有的反粒子都被发现了。一个反物质世界逐渐被考古这样的科学家“挖掘”出来。
中国的太极图从哲学层面说明了反物质的存在。
既然所有的基本粒子都有反粒子,物质世界是由基本粒子组成的,那么是否存在反物质世界?
1995年,欧洲核子研究中心首次产生了九个反氢原子。但只要反氢原子与周围环境中的正常氢原子相遇,就会湮灭,所以实验室创造的反氢原子转瞬即逝,科学家根本无法研究其真实面目。2002年,CERN的实验进一步表明,反氢原子可以大量产生,但反物质粒子遇到正物质粒子就会湮灭,因此人类目前无法保存反物质粒子。
欧洲粒子物理研究所(CERN)产生的数千个反氢原子中,有38个已经成功存在了约0.17秒。
反物质制造的难点在于生产成本和生产时间。
目前,世界反物质的产量在每年1/100亿克到1/100亿克之间,到2020年,这一产量可能增加三倍。
2004年,欧洲核子研究中心花费2000万美元生产了几万亿克反物质。按照这个比例,生产1克反物质需要10万万亿美元,反物质工厂还要持续运转1000亿年!这使得反物质成为世界上最有价值的物质。
反物质遇到物质就会湮灭,从而释放出巨大的能量。
最著名的是通古斯大爆炸,被称为“世纪大谜”。1908年6月30日凌晨,俄罗斯西伯利亚通古斯卡地区的特加森林突然发生猛烈爆炸。随着一道白光闪过,一声巨响,一片沉睡的原始森林瞬间化为灰烬。大火吞噬了数百公里内的城镇和生命,融化了冰和冻土,造成山洪和河流泛滥,仿佛“世界末日”已经到来。估计这次爆炸的威力相当于几百颗氢弹一起爆炸!
通古斯大爆炸震惊了全世界,通古斯一夜成名。由于西伯利亚严寒,交通不便,直到1921年,一个前苏联的研究小组才进行了第一次调查。此后,世界上其他国家也派出代表团进行调查,但到目前为止,对于通古斯大爆炸之谜仍有不同的看法。其中一个论点是反物质导致“湮灭”。因为这个能级的爆炸除非是流星或者陨星坠落,而且那里没有陨石碎片,否则无法解释。
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