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1 # 改革創新倡議者
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2 # 李律師李一平
不請自來。
正反物質相遇會產生湮滅。如果正物質的質量是5㎏,那對應的反物質的質量就是負5㎏。湮滅時會產生超出我們認知的能量。舉個例子吧,一個紐扣大小的正反物質湮滅所產生出的能量,可以使汽車行駛140億千米,是太陽到冥王星距離的2.5倍多。
你再這樣想,太陽聚變損失質量放出能量。延伸想到湮滅的能量。我覺得正反物質相遇會消失,全部轉變成了能量。
只是我個人的理解,未必正確。
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3 # 時空通訊
其中E為能量,m為轉換為能量的質量,c為光速。
根據這個公式,1克質量的物質全部轉化為能量,總能量相當於2500萬度電的能量。而平時我們物質轉化為能量的效率是很低的,一噸煤所釋放的熱量,只相當於0.028克物質全部能量的釋放,質能轉換率只有3500多萬分之一,可見我們人類目前所使用能源的技能還是多麼的低下。
但人類開始掌握了一定的質能轉換技巧,比如核裂變發電,也就是現在的核電,這種核裂變產生的能量可以達到質能轉化率的0.13%,所以核電和原子彈的威力十分巨大;核聚變卻能達到0.7%的質能轉換率,是核裂變的5倍多,所以氫彈比原子彈又厲害多了。
但氫彈是一次性爆發的核聚變,是不可控的,只有實現可控核聚變,才能廣泛的造福於人類能源需求。因此攻克可控核聚變是目前世界上最前沿的一個重大科研課題。
而反物質所產生的能量,則是比任何能量都更加高效的能量,是人類在相當長曆史時期追求的終極能量,因為反物質的質能轉化率理論上可以達到100%x2。這是因為1克的反物質湮滅會與1克的正物質發生反應,從而釋放出2克質量的全部能量。因此理論上物質和反物質的湮滅是質能完美的轉化,質能方程應該為ΔE=2mc^2。
1克物質與反物質湮滅可以產生180萬億焦耳,相當於43000噸炸藥的能量,3顆多廣島原子彈爆炸的威力。
如果用反物質作為飛船燃料的話,將比現在的化學燃料效率高出100億倍,比今後開發出來的核聚變高出200~300倍。反物質發動機的比衝量將是最高的,推力也將達到最大。理論上說,一塊小口香糖大的反物質,與同樣多的正物質湮滅的能量足以讓一艘飛船在太空遊弋百餘年,把人送上火星化學燃料需要上萬噸,如果用反物質只需一個米粒大小就行了,且速度會大大提升。
反物質在這個世界上普遍存在,只是很少,很難獲得。反物質概念是英國物理學家保羅·狄拉克最早提出來的。他在1928年預言,每一種粒子應該有一個反粒子與之相對應,例如正電子、反質子等。後來科學界陸續發現了這些反粒子,從而沒有反粒子的粒子倒成了稀罕物。
1937年,義大利物理學家馬約拉納提出存在沒有反粒子或者自身就是反粒子的粒子預言。科學家為了找到這種粒子奮鬥了80年,終於在2017年找到了。找到這種叫手性馬約拉納費米子的是華裔科學家張首晟和他的團隊,他們的成果震驚了世界,他們把它命名為“天使粒子”。
到了1997年,科學家發現在距離銀河系上方3500光年處有一個不斷噴射反物質的源頭,噴射出的反物質形成了一個高達2970光年的“反物質噴泉”。2010年,科學家們運用大型加速器等裝置,尋找和捕捉到了少量的反粒子~反氫原子。
其實反粒子到處都有,只是在我們這個正物質世界,比較少見。我們人體身上和香蕉都會產生反粒子,據研究,香蕉75分鐘會釋放1個正電子,這些反物質由於量太少,一出現就會與正物質發生反應而湮滅。
所以根據目前科學研究進展,反物質已經不是有沒有的問題,而是很普遍存在的,關鍵是怎麼取得的問題了。
反物質很難捕捉和儲存,因為它們一旦與物質接觸,包括加速器等裝置的任何部件內壁,一接觸就會湮滅掉。由此科學家們採取了很多辦法,透過磁場約束和製造接近絕對零度的冷凍環境,形成束縛反物質的陷阱,將反粒子們的運動速度降到很低並禁錮在磁場內,從而延長觀察世間和儲存時間。
現在反氫原子儲存時間已經從過去的零點幾秒達到了1000秒,反質子的儲存達到了一個星期。但這種得來的反物質的量還很少,全世界科學界儲存的反質子全部合起來湮滅,也燒不開一杯開水。因此反質子研究還有很長很艱鉅的路要走呢。
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4 # 昨夜夢神州
反物質與正物質的構成完全是它們所帶電荷量的正負不同而己。例如質子與電子組成氫原子和反質子與反電子組成反氫原子。當氫原子與反氫原子接觸時,物質所帶電荷抵消了,湮滅成了不帶電荷的物質,也即是光子和暗物質。
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這麼學術的問題,問的這麼不嚴謹?
正物質,反物質?何種正反物質?同一物質中的正反因素,還是屬性相反的兩個不同物質??
還有就是如何相遇?以何等方式相遇?帶有毀滅力的碰撞,還是帶有融合性的同化?