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随便造物或许吗更切当地说能量能转化成物质吗

放大字体  缩小字体 2019-12-02 16:10:18  阅读:4997 作者:责任编辑NO。卢泓钢0469

能够,但它需求和它的兄弟——反物质相遇。关于反物质,有件很奥秘的事:它的实践存在量比理论上要少得多。让咱们先看一个迄今最著名的物理学方程:E=mc^2。它主要是说,质量是浓缩的能量,质量和能量能够互相转化,就像两种汇率距离巨大的钱银。1克质量相当于90万亿焦耳的能量。但我详细该如何将能量转化为质量?关键是:能量密度。

假如你在一个狭小的空间中浓缩一大股能量,新的粒子就会发生。假如研讨地更细心些,咱们就会发现,这些粒子总是成对呈现,就像双胞胎。这是由于,粒子都有个副本,也便是反粒子,正反粒子的发生总是准确的1比1。

这听起来很科幻,但却是粒子加速器中的日常。欧洲核子研讨中心CERN的大型强子对撞机中,两个质子相撞,每秒能发生数十亿粒子和反粒子。拿电子举个比方:电子的质量很小,带负电荷。它的反粒子,正电子,与它质量彻底持平,可是带正电荷。不过除了电荷相反,两种粒子彻底相同,也都十分安稳。比它们更重的粒子,质子和反质子,也是如此。

(图解:反物质被认为是一种由“反原子”组成,其间“反质子”和“反中子”会组成原子核,正电子则围绕在原子核周围;图源:nuclear-power)

科学家因而信任,反物质的国际看起来、摸起来、闻起来都和咱们的国际相同。在反国际中,或许有反水、反金,还有,比方反大理石。幻想一下,大理石和反大理石被放在一同。这两块看起来很安稳的东西将会彻底消失,变成一大波能量。和原子弹爆破类似。由于物质和反物质相遇能开释这么多能量,科幻小说中常常呈现操控反物质中的能量,比方,用来驱动《星际迷航》中的飞船。

(图解:星际迷航里的飞船;图源:Vocal)

究竟,反物质中的能量比惯例燃料高了十亿倍。1克反物质的能量就足以让一辆车绕地球1000圈,或许把航天飞机送入轨迹。那咱们怎样还不必反物质来制作能量?由于反物质并不是随处可见,任由咱们丰盈。烧反物质前,咱们必定要先制作它们,而现在制作反物质耗费的能量比烧它们能得到的,多十亿倍。

但假如世界中就有反物质,并且有一天能被咱们从某处的反行星上挖掘出来。几十年前,许多科学家信任,这的确是或许的。现在,调查发现,可见世界中,哪里都没有可观的反物质储藏。

听起来很乖僻,由于如之前所言,世界中,反物质应该和物质相同多。而反粒子和粒子应该以平等数量存在,那反物质去哪了呢?现在这真的是个迷。为了理解或许发生了什么,咱们必定要回头看看大爆破。在世界发生的那一刻,巨大的能量被转化成了物质,而初始世界

包含了等量的物质和反物质。但一秒钟后,大部分物质和一切反物质玉石俱焚了,这带来了很多辐射,至今仍可观测到。初始物质中,只要十亿分之一留了下来,反物质则消失殆尽。你或许会说:“不对,等一下!为什么一切反物质都消失了,却有物质留下?”咱们好像很走运,由于物质和反物质中,有一点点不对称。不然,世界中,就彻底不会有任何粒子了,人类也就不会呈现。

(图解:大型强子对撞机发生的粒子磕碰 图源:CERN)

那这不对称又是怎样发生的?CERN的试验企图找出原因:为什么有物质留了下来,所以咱们的世界不是只要辐射?但到现在为止,咱们还不知道答案。

参考资料

1.Wikipedia百科全书

2.地理学名词

3. TED-Ed-爱地理的Maddi-Tianshu Wang - Mingyu Cui

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