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反物質的世界是什么樣子的呢——到處都充滿了奇怪

在墻的中間有兩顆釘子。當你用錘子敲其中一個,試圖把它全部釘在墻上時,它就會彈出來;當你用鑷子拔出另一個時,它會鉆到墻上。

這是奇怪的嗎?但如果你進入神秘的反物質世界,這并不奇怪。

反物質來源于著名科學家愛因斯坦提出的物質總能量公式,即物質總能量有正負兩個值。科學界認為,也許我們只知道宇宙的一半——積極的物質世界;雖然公式中的負值適用于宇宙的另一半,但它是反物質世界。這種反物質是由具有相反電荷性質和自旋方向的粒子組成的。你把它往東推,它就往西走,這與我們熟悉的物質世界背道而馳。

人們對神秘反物質世界的向往首先體現在科幻作品中。在電視上看過《星際迷航》的人一定記得,“企業號”宇宙飛船的動力來自一個反物質反應堆。但在真正的科學研究中,反物質世界是很難理解的。為了從反物質的抽象概念中獲得客觀印象,可以用一面鏡子來做實驗。你在紙上寫一個“人”字,它在鏡子里變成一個“人”字。因此,科學界解釋說反物質是正物質的鏡像。

在自然界中,雖然還沒有發現反物質實體,但科學家已經發現了具有相反電荷性質和自旋方向的粒子。所以,如果有一天我們能進入反物質世界,那么當正極和反物質相遇時會發生什么呢?

當兩個數的絕對值相等,符號相反時,它們的和為零,稱為正對消和負對消。科學家們認為,當一種正的物質遇到它的反物質時,這兩種物質同時消失。但物質不同于數字,物質具有能量,正反物質以釋放能量的方式消失。科學界把這種燒玉燒石的現象稱為“湮沒”。

為了打開反物質世界的大門,科學界在1957年調動了數千人的部隊,并投入大量資金建造了一個大型加速器,成功地捕獲了反質子和反中子。1995年9月,科學家成功研制出反質子原子、反氫原子,使人們能夠看到使用反物質的曙光。

最近,一份關于反物質的實驗報告顯示,當一克反物質與一克正電物質碰撞并湮滅時,會釋放出巨大的能量。據計算,一個鹽粒子大小的10毫克反質子可以產生相當于200噸化學燃料的推進能量。從這個角度來看,反物質是宇宙飛船最理想的能量來源。自20世紀60年代人類進入太空以來,征服太陽系,進軍銀河系已成為人類的宏偉目標。然而,宇宙飛船必須在廣闊的太空中飛行很多年。燃料是個大問題。只有反物質才能解決飛船在有限空間內裝載燃料進行長時間飛行的問題。

然而,除了實驗室中的反粒子,人類從未見過反物質實體。雖然有許多大膽而美妙的想法,但由于正反物質的不相容,要得到一克反物質進行研究并不容易。

此外,即使人類制造反物質,如何儲存和運輸它也是一個大問題。為此,科學家們提出了兩種方法:一種是超導存儲,即利用超導磁懸浮原理使反物質不與正電物質接觸;另一種是捕捉等離子體的“真空瓶”,即讓反粒子以光速在瓶中旋轉,并有強磁場防止反粒子與瓶壁碰撞。這些想法能否實現可能需要新一代科學家的努力。

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