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  • 1 # 落葉無痕215

    反物質在與正物質作用時能百分之百的效率釋放能量,即正反物質湮滅,質量完全變為能量;而核反應只是在輕核聚變成重核(鐵之前元素)或重核裂變成輕核(鐵之後元素)時消耗大約是百分之一點五的質量,核能即這些質量變成的能量,根據質能守恆定律E=mc^2,反物質是人類目前所知的威力最大的能量源。僅僅一克反物質就相當於20萬噸當量的核炸彈的能量——比當年扔在廣島的那顆原子彈要強2000多倍。

    不過幾克可能還毀滅不了地球,大概能把地球表面炸平。要完全毀滅大概得kg級

  • 2 # 如易親臨

    創世的力量也就是從無到有的力量,微型黑洞蒸發的力量,真空衰變的力量,都遠遠大於mc^2獲得的能量,不管是強度和總量。或許再發展兩三百年就可以見到了

  • 3 # 木木西里

    反物質

    反物質是正常物質的反狀態。當正反物質相遇時,雙方就會相互湮滅抵消,發生爆炸併產生巨大能量。

    正電子、負質子都是反粒子,它們跟通常所說的電子、質子相比較,電量相等但電性相反。科學家設想在宇宙中可能存在完全由反粒子構成的物質,也就是反物質。電子和反電子的質量相同,但有相反的電荷。質子與反質子也是這樣。粒子與反粒子不僅電荷相反,其他一切可以相反的性質也都相反。

    自然界紛呈多樣的宏觀物體還原到微觀本源,它們都是由質子、中子和電子所構成的。這些粒子因而被稱為基本粒子,意指它們是構造世上萬物的基本磚塊,事實上基本粒子世界並沒有這麼簡單。在30年代初,就有人發現了帶正電的電子(電子(Electron)是一種帶有負電的亞原子粒子),這是人們認識反物質的第一步。到了50年代,隨著反質子和反中子的發現,人們開始明確地意識到,任何基本粒子都在自然界中有相應的反粒子存在。

    反物質是正常物質的反狀態。當正反物質相遇時,雙方就會相互湮滅抵消,發生爆炸併產生巨大能量。能量釋放率要遠高於氫彈爆炸。 在丹·布朗的小說《天使與魔鬼》裡,恐怖分子企圖從歐洲核子中心盜取0.25克反物質,進而欲炸燬整座梵蒂岡城(最後於高空爆炸)。

    但至於網上流傳的五千萬分之一克摧毀大型設施,以及幾克反物質摧毀地球純屬謠言,只是網路新聞為了增加關注度而編造出來的假訊息。五千萬分之一克反物質與正物質湮滅在物理學中能夠釋放3.6×106焦耳的能量,但不可能摧毀大型設施。而1克反物質(按1克反物質與1克正物質湮滅計算)湮滅釋放出1.8×1014焦耳的能量,不可能毀滅地球。其遵守愛因斯坦的質能關係式E=mc2。其中E為湮滅產生能量,m為參與的正物質和反物質湮滅前總靜止質量,c為光速≈3x108米/秒。

    反物質概念是英國物理學家保羅·狄拉克最早提出的。他在1928年預言,每一種粒子都應該有一個與之相對的反粒子,例如反電子,其質量與電子完全相同,而攜帶的電荷正好相反(A)。 且反電子的自旋量子數是-1/2而不是正1/2。

    歐洲航天局的伽馬射線天文觀測臺,證實了宇宙間反物質的存在。他們對宇宙中央的一個區域進行了認真的觀測分析。發現這個區域聚集著大量的反物質。此外,伽馬射線天文觀測臺還證明,這些反物質來源很多,它不是聚集在某個確定的點周圍,而是廣佈於宇宙空間。

    尋找過程

    1995年歐洲核子研究中心的科學家在實驗室中製造出了世界上第一批反物質——反氫原子。1996年,美國的費米國立加速器實驗室成功製造出7個反氫原子。

    1997年4月,美國天文學家宣佈他們利用伽馬射線探測衛星發現,在銀河系上方約3500光年處有一個不斷噴射反物質的反物質源,它噴射出的反物質形成了一個高達2940光年的“反物質噴泉”。由於中國參與了這項研究,因此新聞媒體曾熱心地宣傳過它。美國著名華裔科學家丁肇中也正致力於此。

    1998年6月2日,美國發現號太空梭攜帶阿爾法磁譜儀發射升空。阿爾法磁譜儀是專門設計用來尋找宇宙中的反物質的儀器。然而這次飛行並沒有發現反物質,但採集了大量富有價值的資料。

    2000年9月18日,歐洲核子研究中心宣佈他們已經成功製造出約5萬個低能狀態的反氫原子,這是人類首次在實驗室條件下製造出大批次的反物質。

    如果相信宇宙中有等量的物質和反物質,那麼在三千萬光年之外應有大範圍的反星系區存在。在那裡,原始的宇宙射線應是由反質子和反α粒子組成的。那裡的部分宇宙射線粒子會飛進我們這個由正物質構成的區域。由於星系際大部分地方很空曠,氣體的密度約只有每立方米一個質子的質量。因此反原子核可自由地飛行很長的距離。這樣,放置在地球大氣層之外的磁譜儀就能接收到它。這就是阿爾法磁譜儀計劃的基本想法。

    上面已提到,實際測到的並不只是原始的射線粒子,它也包含由中途碰撞產生的次級粒子。因此當我們從宇宙射線中發現了反質子,它並不說明遠處一定有反物質天體區存在。這些反質子完全可能是次級產生的。反原子核就不一樣。它是由若干個反核子結合而成的複合體,所以不可能是碰撞產生的次級粒子。因此,如果能從宇宙射線中觀測到那怕只有一個反 α 粒子,它將是有力的證據,表明遠處有反物質天體存在。阿爾法磁譜儀能同時準確地測定飛入儀器的粒子的質量和電荷。當太空中有反 α 粒子飛入磁譜儀,它是容易被分辨出來的。這正是設計者所期望的事。阿爾法磁譜儀於2011年升空,它接收到的資訊正在陸續送回,其結果無疑非常令人關注。

    若阿爾法磁譜儀的觀測證實了遠處有巨大的反物質區存在,那它肯定是一個里程碑式的成果。它的意義遠不僅是證實了宇宙中有反物質天體,更重要的是它對物理學提出了嚴峻的挑戰。在早期宇宙中,正反粒子必是混合的。按現有的物理理論,沒有一種己知的作用力能使它們發生大範圍的分離。因此,如果觀測證實遠處確有已被分離出去的大量反物質,物理學將需要突破性的變化。

    宇宙中果真存在神秘的反物質,它們在哪裡?記者昨天從中科院高能物理所瞭解到,為解開這個世紀之謎,中國和義大利在西藏海拔4300米的羊八井地區,將建成世界上第一個1萬平方米“地毯”式粒子探測陣列實驗站,用以接收來自宇宙的高能射線和反物質粒子。

    據高能物理所天體宇宙實驗室研究員盧紅博士介紹,宇宙高能射線是人類能獲得的惟一來自太陽系以外的物質樣本。長期以來,它一直是科學家探索宇宙奧秘的研究物件。自從宇宙大爆炸理論出現後,科學家又一直致力於從宇宙射線中找到猜想中的神秘的反物質。但迄今為止,科學家們都未能找到反物質的蹤跡。

    據瞭解,中國和義大利科學家已在羊八井地區設定了分散的外觀如蜂箱的粒子探測器,開展了宇宙射線的研究先後接收到了正電子、μ子、л介子等高能粒子。而改建新的“地毯”式探測陣列,除了面積更大,還由於它是由玻璃板一樣的方形平板組成,可以像鋪地毯一樣拼接而幾乎沒有縫隙,彌補了過去間距過大,丟失資訊的缺點。

    容納粒子探測陳列的一萬平方米的實驗廳已於6月完工。中意兩國科學家正在鋪設“地毯”,鋪設和除錯工作大約需要兩年時間。據悉,此項世界上海拔最高的科學工程,已得到中意兩國政府的約8000萬元人民幣的支援。

    發現歷程

    歐洲原子研究中心的科學家們在歐洲當地時間的2010年11月17日表示,透過大型強子

    大型強子對撞機 [3]對撞機,他們已經俘獲了少量的“反物質”。當然,這些“反物質”只是少量的反氫原子而已,但這一發現也是引發了科學家極大的反響。

    位於日內瓦的歐洲核子研究中心一直以來也在為破解這一難題而不懈的努力。歐洲核子研究中心擁有世界上能量最高的粒子對撞機——大型強子對撞機,這一對撞機的使命就是探究宇宙的起源,尋找那些未經證實的可能存在的物理現象。

    在17日研究人員宣佈,在經過了不懈的努力之後,大型強子對撞機終於發現了幾十個氫原子的‘反物質’。羅布湯普森教授表示:“儘管發現的只是反物質的冰山一角,但這毫不影響這一發現的重要性,這是一次重大的突破,有利於我們更好的瞭解宇宙的性質和起源”。

    羅布湯普森教授說的沒錯,反物質的發現將會引領人類的變革,使得人類的星際旅行之夢將成為現實。此前在大量的科幻小說中,用於星際旅行的飛船都是以反物質作為燃料的。舉個最簡單的例子,如果想把人類送上火星,那需要千萬噸以上的化學原料,而如果是以反物質為燃料的話,僅需要幾十毫克,同時時間也大為縮短,只需要6周的時間就可以到達。

    這項新的研究將會發表在《自然》雜誌上,同時還包括了歐洲核子研究中心專家在此過程中所起到的舉足輕重的作用,以及探討究竟這些科學發現者扮演者天使還是魔鬼的角色。來自英國的斯旺西大學的查爾頓教授最後對於這一發現做了自己的論述:“現在的宇宙基本是由普通物質所壟斷,但我們必須要了解宇宙的全貌,否則我們可能身處危險之中卻全然不知,氫是宇宙中最重要的元素,發現它的反物質,具有非凡的意義。”

    英國《自然》雜誌網站17日刊登研究報告說,歐洲核子研究中心(CERN)的科學家成功製造出多個反氫原子,並利用磁場使其存在了“較長時間”。這是科學家首次成功“抓住”反物質原子。

    氫原子是隻有一個質子和一個電子的最簡單的原子。實際上,歐洲核子研究中心早在1995年就第一次製造出了反氫原子,但只能存在幾個微秒的時間,就與周圍環境中的正氫原子相碰並湮滅。此次的突破之處在於,製造出數個反氫原子後,藉助特殊的磁場首次成功地使其存在了“較長時間”——約0.17秒。

    這個時間聽起來似乎仍然很短,但對於科學家來說,這個時間長度已十分難得,可以對反氫原子進行較為深入的觀測和分析。因此,這一成果被看作是物理學領域的一大突破,將大大推動有關反物質的研究。

    大型強子對撞機要對撞1千年才能夠對撞出一微克反物質。要得到足夠多的反物質,必須開發數個星球。建造圍繞整個星球的巨型粒子加速器。

    反物質是一種人類陌生的物質形式,在粒子物理學裡,反物質是反粒子概念的延伸,反物質是由反粒子構成的。反物質和物質是相對立的,會如同粒子與反粒子結合一般,導致兩者湮滅並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。隨後又發現了負質子和自旋方向相反的反中子。到目前為止,已經發現了300多種基本粒子,這些基本粒子都是正反成對存在的,也就是說,任何粒子都可能存在著反粒子,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。2011年5月初,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。2011年6月5日歐洲核子研究中心的科研人員宣佈已成功抓取反氫原子超過15分鐘。同時在自然界也有‘反物質’的能動能效--反應為反物質凝聚。上海光機所利用飛秒拍瓦鐳射裝置和高壓氣體靶相互作用產生大量高能電子,高能電子和高Z材料靶相互作用,由韌制輻射機制產生高強度伽馬射線,伽馬射線再和高Z原子核作用產生正負電子對。正電子譜儀經過精心設計,成功解決了伽馬射線帶來的噪聲問題,利用正負電子在磁場中的不同偏轉特性,實驗中在單發條件下就成功觀測到了正電子。這是中國首次報道利用鐳射產生反物質。

    是否存在反物質

    部分天文學家也認為有存在的可能,但現代天文學還拿不出令人信服的證據。否定反物質的人很多,美國宇宙學家施拉姆(Schramm)說:“大多數理論家的直覺,不存在反物質。這意味著如果你找到它,那是一個偉大的發現,證明這些理論家都是錯誤的。但是最大的可能是,這意味著你找不到它。”

    由丁肇中主持的這項研究已有16個國家的科學家參與其中,投入的資金更是高達1000多億美元。許多科學家表示:只要能發現宇宙反物質的存在,那麼這將是當之無愧的諾貝爾獎。該探測器已於2005年發射升空並永久停留在太空,東南大學還將建立一個數據接收分析中心和培訓中心作為配套專案。丁肇中認為,如果反物質確實存在,當正物質與反物質碰撞時可以產生巨大的能量。他所主持的“尋找宇宙中的暗物質和反物質”的研究已進行多年,已取得一些重要成果。“但是,從這一領域發展的歷史來看,人們要有思想準備,也許我們會發現意想不到的東西,與原先想研究的東西毫無關係。”丁肇中很慎重地表示。

    首次捕捉到自然界的反物質

    2010年11月17日,有媒體說,人類首次捕獲到反物質 ,500克能量可超過氫彈。 歐洲科學家成功製造出多個反氫原子,並使其存在了0.17秒,這是物理學界的突破性發現,也是人類首次捕獲到反物質。500克反物質的破壞力可以超過世界上最大的氫彈。

    反物質至今都是物理學領域的一大謎團。我們周圍環境中的物質是正物質,它由原子組成,原子由帶正電的質子和帶負電的電子以及中性的中子組成。與此相反,由帶負電的質子和帶正電的電子組成的物質就是反物質。反物質只要和正物質相遇就會湮滅,因此雖然現行理論認為宇宙從大爆炸中誕生時產生了等量的正物質和反物質,但我們很難在宇宙中找到反物質。尋找和研究反物質因此也成為物理學領域的熱點和難點。

    反物質,正常物質的反狀態,極不穩定而幾乎不存在於自然界。研究人員在實驗室裡製成反物質,但這些反物質一接觸容器壁便瞬息湮滅。抓不住,便無從加以深入研究。

    英國《自然》雜誌網站17日釋出報告,歐洲研究人員在科學史上首次成功“抓住”微量反物質。

    首次“抓住” 巧設“磁瓶”克服湮滅

    研究人員2002年在真空環境裡造出反氫原子,但造出後不到片刻便已湮滅。如今,歐洲核子研究中心研究員首次成功“抓住”這種反物質。

    鑑於反物質接觸容器壁後便即消失,研究人員利用特殊磁場對反物質加以捕獲。

    另外,反氫原子運動速度不能太快,否則便難以捕獲。杭斯特所在研究團隊花費5年時間,設法讓反氫原子溫度降至0.5開氏度,相當於零下272.65攝氏度、即接近絕對零度,使反氫原子處於低能量狀態。

    “如果它們運動得不至於太快,那麼就算被‘抓住’了。”杭斯特說。

    理論測算 500克反物質超過氫彈

    丹·布朗在暢銷書《天使與魔鬼》中把反物質描述成人類目前所知威力最大的能量源。它能以百分之百的效率釋放能量,不造成汙染,不產生輻射,一小“滴”便可維持美國紐約全天所需能量。

    從理論上說,不到500克反物質的破壞力超過世界上最大氫彈的威力。

    不過,研究人員首次捕獲的成果為38個反氫原子,持續時間為五分之一秒。這等數量的反物質不足以讓一隻100瓦燈泡發光二十億分之一秒,更別提用作劇烈炸藥。

    杭斯特教授解釋道,研究人員掌握捕獲反物質技術後,今後可在具體操作程式層面加以“微調”,便有望製成數量足夠多、儲存時間足夠長的反物質,為進一步研究開啟一扇門。

    前景展望 有助破解宇宙起源之謎

    愛因斯坦預言過反物質的存在。發生爆炸併產生巨大能量。

    反物質的發現,使人們聯想上世紀許多不解之謎,其中最為著名的莫過於“通古斯大爆炸”。1908年6月30日凌晨,俄羅斯西伯利亞通古斯地區遭遇從天而降的“火球”,大片原始森林頃刻化為灰燼。至於爆炸起因,一些人推斷是小行星撞擊,一些人猜想是反物質所致“湮滅”。

    深入研究反物質,是解開宇宙起源之謎的重要環節。

    “我們希望查明,物質與反物質之間是否存在某些我們尚不知道的區別,”杭斯特說,“這種區別或許存在於更基本層面,或許牽連宇宙起源時某些高能量活動。”

    “這就是為什麼能夠‘抓住’它們(反物質)是這般重要,因為我們需要時間研究它們。”

    。反物質研究在高能物理、宇宙演化等方面具有重要意義,同時也具有重要應用,比如正電子斷層掃描成像(PET)在癌症診斷等方面已廣泛應用。

    動態發展

    神秘“反物質”或許將成為人類的“末日武器”。透過大型強子對撞機,他們已經俘獲了少量的“反物質”,儘管只是少量的反氫原子而已,但已被科學界視為人類研究反物質過程中的一次重大突破。

    存在時間是關鍵

    實際上,早在1995年,歐洲核子研究中心就首次製造出了9個反氫原子。但反氫原子只要與周圍環境中的正氫原子相遇就會湮滅,因此實驗室中造出來的反氫原子稍縱即逝,科學家們根本無從研究它的真面目。2002年,歐洲核子研究中心的實驗進一步表明,反氫原子可以大量製造,但如何讓它們存在時間長一點仍是難題。

    因此,這次實驗成果的突破就在於,人工製造的38個反氫原子存在了大約0.17秒。這個時間在普通人看來也許非常短,但對科學家來說,已比先前有了實質性的延長,足夠他們進行較為深入的觀察和研究。

    利用磁場作“陷阱”

    歐洲核子研究中心介紹說,這次之所以能夠將反氫原子捕獲長達0.17秒,要歸功於一種特殊的磁場。 在實驗室中,反氫原子是在真空環境裡製造出來的,正常情況下瞬間就會與正物質發生湮滅並消失。而這個強大而複雜的磁場會像陷阱一樣“拖延時間”,使反氫原子與正物質的接觸稍作延緩。實驗顯示,利用這種磁場,可以將“牽制”反氫原子的時間延長到十分之一秒的量級,這對於觀察研究反氫原子來說已經“足夠長”。

    最終,歐洲核子研究中心在製造出的數以千計的反氫原子中,成功地使其中的38個存在了大約0.17秒。

    科學家稱,研究反物質,之所以選擇氫原子入手,是因為氫原子只包含一個質子和一個電子,是最簡單的原子,因此被看做是物理學領域最佳的研究物件。

    反物質研究的重要一步

    儘管這只是在實驗室中製造並短暫捕捉到反物質原子,但科學界仍然歡欣鼓舞,認為這是物理學領域的一次突破,距離反物質的“真相”又“近了一步”。

    刊登這一研究成果的英國《自然》雜誌稱,成功“捕捉”反氫原子後,透過比較反物質和正物質,科學家們就可以測試粒子物理學“標準模型”中最核心的基本對稱理論。歐洲核子研究中心主任羅爾夫·霍伊爾在17日釋出的一份新聞公報中說,“這是反物質研究領域的重要的一步。”

    “抓住”反物質達千秒

    歐洲核子研究中心的科研人員在2011年6月5日在英國《自然·物理》雜誌上報告說,他們成功地將反氫原子“抓住”長達一千秒的時間,也就是超過16分鐘,這有利於對反物質性質進行精確研究。反氫原子是普通氫原子對應的反物質形態。反物質與普通物質相遇就會湮滅,此前製造出的反氫原子往往只能存在幾微秒的時間。2010年11月,歐洲核子研究中心利用反氫原子微弱的磁性,首次成功地用“磁場陷阱”束縛住了反氫原子,時間達172毫秒。  5日發表的新研究在束縛時間上取得了巨大突破。科學家在論文中說,他們在這一輪研究中,先後用磁場陷阱抓住了112個反氫原子,時間從1/5秒到一千秒不等。分析還顯示,這次抓住的反氫原子大多數處於基態,也就是能量最低、最穩定的狀態。這有可能是人類迄今首次製造出的基態反物質原子。如果能讓反物質原子在基態存在10分鐘到30分鐘,就可以滿足大多數實驗的需要。

    反物質至今都是物理學領域的一大謎團。現有理論認為,在宇宙誕生的大爆炸中產生了數量相等的物質和反物質。但在人們觀察到的宇宙中,物質佔絕對主導地位。研究反物質原子的特性、比較它們與普通原子在物理規律上是否對等,可能有助於解開上述疑點。

    由多位中國科學家參加的美國布魯克海文國家實驗室RHIC-STAR國際合作組探測到氦核的反物質粒子——反氦核。這種新型粒子又名反阿爾法粒子(α粒子),是迄今為止所能探測到的最重的反物質原子核。STAR國際合作組的該研究成果線上發表在《自然》(Nature)雜誌。

    位於紐約長島的美國布魯克海文國家實驗室的相對論重離子對撞機(RHIC)利用兩束接近於光速的金核對撞來模擬宇宙大爆炸,產生類似於早期宇宙的物質形態。這種劇烈的碰撞產生大約等量的夸克和反夸克物質,其中一部分穩定的反物質可以在與正物質湮滅之前在STAR探測器中留下清晰的訊號。

    STAR合作組是由來自12個國家的54家科研單位組成,其中STAR中國合作組成員包括中國科學院上海應用物理研究所、中國科學技術大學、中國科學院近代物理研究所、清華大學、華中師範大學、山東大學等。由中國國家自然科學基金委、科技部、中國科學院與美國能源部共同出資研製,並於2009年安裝在STAR探測器上的“大型飛行時間探測裝置”(TOF),在反物質氦4的鑑別過程中發揮了關鍵作用。中美TOF合作專案聯絡人美國加州大學洛杉磯分校黃煥中教授說:“尋找反物質氦4和其他奇異物質是TOF專案立項的物理目標之一。我們不僅出色完成了硬體裝置,而且此發現為實現TOF的物理目標開啟了一個很好的開端。”

    上海應用物理所研究員、STAR中國合作組召集人馬餘剛說,中國科學家隊伍在這個重要的科學發現中作出了傑出的貢獻。一方面,該發現依賴於中國合作組研製的效能優異的大型飛行時間探測器;另一方面,該發現得益於布魯克海文國家實驗室的物理學家唐愛洪(文章投稿作者)帶領的團隊利用“高階觸發”技術,使得我們能夠在海量的實驗資料中實時挑選出含有反物質氦4的碰撞事例。在利用這個技術尋找反氦4的過程中,上海應用物理所博士生薛亮和近代物理所博士生仇浩等作出了突出的貢獻。

    國家自然科學基金委副主任沈文慶院士評價說,在人類尋找反物質的艱辛歷程中,老一輩的中國科學家在這個領域作出了許多傑出的工作,包括已故科學家趙忠堯院士在1930年觀測到了由狄拉克預言的反電子跡象和王淦昌院士領導的研究小組在1960年發現了反西格馬負超子等。這次STAR合作組的反氦4重要發現是繼發現反物質超氚核後的又一具有重要里程碑意義的突破性進展,而在這兩個重要的科學發現中中國的核物理學家隊

    湮滅

    質和它的反物質相遇時,會發生完全的物質-能量轉換,產生光子等的能量形式,此過程即為湮滅(英文:annihilation),又稱互毀、相消、對消滅。宇宙中存在著我們看不見摸不著的“反物質世界”,它的基本屬性同我們周圍的世界正好相反。反物質的原子核是由反質子和反中子構成的“反核”,外有正電子環繞。

    反物質一旦同我們世界的“正物質”接觸,便會在瞬間發生爆炸,物質和反物質變為光子或介子,產生“湮滅”現象。英國物理學家狄拉克把量子力學與高速運動所必須的相對論力學相結合導致產生了反物質的概念。而後中國著名物理學家趙忠堯的發現驗證了狄拉克的理論。

    在宇宙中,經常會出現短暫的γ射線爆發,有一種非主流理論認為,這種爆炸是由正、反物質的湮滅引起的,威力巨大,景象十分壯觀。

    湮滅反應

    所謂湮滅反應,就是正反物質相遇所產生的爆炸。大家幾乎都知道在宇宙這個"自然界"有原理或工作正好相反的物質,我們為區分它們,所以叫它們正物質與反物質。這兩種物質一旦相遇便會產生爆炸。

    科學家現已能夠在實驗室裡"製造"出反物質,如反原子等.但因某些原因還是未能製造大量反物質。

    最早發現的反物質是反質子和反電子,物理學家們早就熟悉它們,並且意識到它們和構成我們身邊物質的通常的基本粒子僅有極其微小但卻是原則性的差別:它們和對應的基本粒子具有相同質量,但如果有電荷,必然和通常的基本粒子相反,如質子帶正電,反質子就帶負電;電子帶負電,反電子則帶正電(其實它最早就被稱為正電子)。那些沒有電荷的粒子,如中子,也有它們對應的反粒子,正反中子的區別在於自旋,這是一個表示粒子磁性的引數。

    幾乎所有已知粒子的反粒子都被發現了,只有光子,中微子等是例外。物理學家論證了不存在反光子,因為反光子就是光子自己,而中微子則由於所攜帶質量過小,不便於觀測而難以證明中微子的馬約拉鈉量子特性。

    各種成對的粒子與反粒子一旦相遇,一般情況下便會釋放出γ射線,這就是所謂“湮滅”效應。

    所謂特殊情況,以正反電子為例,當正反電子擁有比較高的能量的時候,他們湮滅就會產生一個Z玻色子。

    因此,在基本情況下,湮滅就是完全的質量-能量轉換,湮滅的兩個粒子會釋放全部的能量同歸於盡,同時,釋放出兩束頻率相同,方向相反的光子以達到動量守恆。

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