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181反物质至今都是物理学领域的一大谜团

已有 343 次阅读 2023-12-17 19:33 |个人分类:构建物理学天文学全新架构|系统分类:科研笔记

181反物质至今都是物理学领域的一大谜团

正电子、负质子等粒子被认为是反物质,这些反物质与对应的物质结合而彻底消失。反物质被认为是正常物质的反状态。当正反物质相遇时,双方就会相互湮灭抵消,发生爆炸并产生巨大能量。

有些人认为:反物质威力巨大,是迄今为止已知物质质量转化为能量最大,也就是质能转换率达到100%,世界上没有任何物质或技术制造出来的能量可以与反物质相比。

更有些人吹嘘反物质武器和反物质能源,这些都是无稽之谈。

首先,反物质无法储存,任何反粒子遇到粒子都会瞬间结合湮灭。也就是说没有任何物质能够储存反物质。

其次,几乎所有的反粒子都是以场态粒子的形式存在,是能量最低的物质之一。背景辐射就是场态粒子的自身热辐射,相当于2.7K的温度。一个场态粒子包含一对正反粒子,要想电离场态粒子成为正反粒子对,需要的能量极高。正反粒子产生与湮灭是互逆过程,正反粒子湮灭释放多少能量,电离出正反粒子同样需要多少能量。因此说,所谓的反物质能源不是可以开发的能源,而是巨大的能源黑洞。

反物质已经引起了太多误解,这是由于反物质确实与我们日常看见的物质区别很大。反物质是一种人类陌生的物质形式,在粒子物理学里,反物质是反粒子概念的延伸,反物质是由反粒子构成的。反物质和物质是相对立的,会如同粒子与反粒子结合一般,导致两者湮灭并释放出高能光子或伽玛射线。

反物质至今都是物理学领域的一大谜团。我们周围环境中都是正物质,它由原子组成,原子由带正电的质子和带负电的电子以及中性的中子组成。与此相反,由反质子和正电子组成的物质就是反物质。对于反物质是否存在的问题,部分天文学家也认为有存在的可能,但现代天文学还拿不出令人信服的证据。否定反物质存在的人也有很多。

正电子、负质子都是反粒子,它们跟通常所说的电子、质子相比较,电量相等但电性相反。

场态粒子在一定条件下可以电离成正反粒子对,而正反粒子对一旦相遇就结合为场态粒子而消失不见。在这种意义上,正反物质结合并没有消失,仅仅是存在的形式发生了转变。实际上,场态粒子和显态粒子在不同的情况下可相互转化。

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