反物质当然存在,而且人类已经抓住了。反物质是人类知道能释放最大能量的物质,但要获得制造炸弹的反物质还为时过早。
人类目前掌握的最有效的能源是核裂变和核聚变。核裂变可以利用参与物质的0.13%,核聚变可以利用参与物质的0.7%。前者可以制造原子弹,后者可以制造氢弹。
核聚变利用物质质量的比例可以达到核裂变的5倍,氢弹比原子弹强大的原因就在这里。人类已经掌握了可控制的裂变技术,开发核能造福人类。但是核聚变技术只能用于不可控的氢弹,可控核聚变还在实验中,还不能应用于社会发展。
所有物质能量的释放都符合爱因斯坦相对论的质能转换公式,即E=MC 2。
其中E是物质的总能量,M是物质的质量,C是光速。这个公式告诉我们所有物质都包含巨大的能量,只要能释放,这种能量就非常惊人。
现阶段,煤的质量能转化率为0.0000028%,原子弹和氢弹能转化率仅为0.13%和0.7%,非常可怕。反物质湮灭是能量的完全释放,也就是100%释放,所以可以随意计算其威力有多大。
1克反物质与1克正物质碰撞后完全湮灭,所以1克反物质释放的能量必须是2克物质的全部能量,所以释放的能量是反物质质量的200%。
质量能量转换公式为 e=2mc 2
这种能量是核裂变的1538.5倍,是核聚变的285.7倍。
据估计,1克反物质释放的能量为0KJ,相当于约43000吨TNT黄色炸药的能量和约3颗广岛原子弹的爆炸力。
这就是反物质能量的强大部分。但是,由于反物质特有的属性,很难获得和抓住反物质。反物质的特性是,一旦碰到正物质,就会湮灭和消失。
反物质的开始只是科学家们的构想,如果这个世界上有粒子,就必须有反粒子。后来发现这是普遍现象,几乎所有粒子都有反粒子。
20世纪30年代发现了正电子。电子都带有负电荷,所以正电子是电子的反物质。证明了反物质的存在。
人类已经在宇宙空间发现了大量反物质,银河系上方3500光年处有一个反物质喷泉,喷射的反物质达到2940光年。
我们周围也普遍存在这种反物质,例如人体和香蕉都制造反物质,释放正电子。但是这个量极少。香蕉每75分钟释放一次正电子,这种反物质一出现,全世界所有数量的物质都会湮灭。
人类第一次捕捉到反物质是在2010年11月,欧洲科学家成功地制造了数以千计的反氢原子,成功地制造了其中的38个反氢原子,持续了0.17秒,是历史性的突破。事实上,早些时候科学家们制造了少量的反氢原子,但存在时间太短,无法确认。
这就是反物质最难的“市面”特性。也就是说,只要与正物质接触,就会“消失”。我们世界看到的祭坛罐子都是真物质,拿什么捕捉反物质,打扮起来?
科学家们经过几十年的努力,在加速器中设置了反物质的陷阱。这个陷阱是电磁力。依靠磁场和电场,防止粒子与任何物体接触。这个名为Penning离子井的装置可以捕捉和保存带电的反物质粒子,如正电子、质子等,但对不带电的反氢原子不起作用。
科学家们只能利用原子旋转时产生的磁矩微弱的磁力,制造出用纯磁力捕捉和约束的复杂而特殊的磁场。(威廉莎士比亚,磁力、磁力、磁力、磁力、磁力、磁力、磁力、磁力、磁力)大型强子对撞机为这项研究提供了良好的条件。
科学家们为了锁定这些快速运动的反物质,制造出接近绝对零度的温度,将这些反物质粒子冷冻起来,使其处于低能状态,并试图使运动缓慢,捕捉和保存一些反物质。(威廉莎士比亚,反物质、反物质、反物质、反物质、反物质、反物质、反物质)科学家们在彭宁离子井中保存了1010个质子7天,CERN的科学家们成功地将309个反氢原子保持在1000秒。
反物质研究已经取得突破和进展,但任重而道远。
现在全世界科学实验得到的反物质加起来还不足以煮一杯开水。
当然,反物质研究最重要的不是制造炸弹,而是网络上反物质与炸弹相比存在这种误导。
反物质的最终作用是为人类获取更高效的能量。特别是星际旅行,如果能找到轻便巨大的能量,就能飞得更快更远,也能实现人类走向深空的梦想。
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