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  • 1 # 龍行軍武

    高大上的反物質能源動力瞭解一下?

    在電影《星際迷航》當中,主角企業號星艦就是一艘利用反物質為能源動力的星艦。依靠反物質動力,企業號星艦可以進行光速飛行甚至是跳躍空間這樣駭人聽聞的宇宙旅行。

    其實電影中的反物質在現實中是真實存在的。簡單來說,反物質就是正常物質的反狀態,比如正電子、負質子都是販子自,他們跟通常所說的電子、質子所攜帶的電量相等但電性相反。

    如果要解釋反物質肯定會長篇大論,龍行自己是文科也搞不明白,大家只要記住,反物質同樣遵循能量守恆定律,但高能破壞了重子(正反物質相遇後產生的粒子,和核聚變產生的中子是一個意思)數守恆定律,所以與宇宙中的天體都是正物質組成的。當正物質和反物質相遇,就會發生大爆炸釋放巨大能量,而兩者則會消失,我們簡單的稱為反物質聚變。

    反物質和正物質產生的聚變的過程,是將近百分之一百質量轉化成高能伽馬射線,相比之下,氫彈在核聚變當中質能轉換僅有0.7%。當然想要利用反物質並不容易。人類製造的第一批反物質是1996年歐洲核子研究所壓制的反氫原子,同年美國費米實驗室也成功製造出7個反氫原子,2011年中國科學技術大學與美國科學家合作製造了迄今最重反物質粒子——反氦4。不過,迄今為止,費米實驗室的萬億電子伏特加速器(Tevatron)製造出的所有反質子加在一起只有15納克(十億分之一克);而CERN製造的所有反質子加起來僅為1納克;德國的電子同步加速器(DESY)製造的正電子加起來大約2納克。即便所有這些反物質一次全部湮滅,它們產生的能量還不足以燒開一杯水。

    想要製造反物質並不容易,主要是製造條件苛刻,價格昂貴,在2008年以前,每獲得一納克的反物質,就需要花費10億美元,2008年後美國軍方發明了新的製造方法,價格降到了1億美元/納克。

    想要獲取反物質已經令現代科學工作者費盡了心思,至於如何利用反物質來造福人類更是處於理論探索階段,但是利用反物質進行能源革命卻是得到各國科學家一致的認同。

    所以,想要看到企業號那樣的星艦,我們人類還有很長的路要走。

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