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三体中掩体纪元韦德接管程心的公司研究曲率引擎,韦德的军队对抗联邦政府的武器反物质子弹,“在地面朝飞船射击,只要有一颗子弹击中了就能毁灭整艘飞船”反物质是什么呢?为什么威力这么大?

我们生活的世界是由带负电的电子,带正电的质子和中子构成的原子组成的,而反物质是由带正电的反电子,带负电的反质子和反中子构成的反原子构成的物质,反质子、反中子和反电子如果像质子、中子、电子那样结合起来就形成了反原子。例如一颗反质子和一颗带正电的电子能形成一个反氢原子,正粒子会与反粒子结合,正物质也会与反物质的结合,从而导致两者湮灭,同时从中释放出大量能量。反物质无法在自然界找到因为反物质如果在自然中存在就会无可避免地随即与自然界的正物质接触并湮灭。反粒子和一些稳定的反物质例如反氢可以在粒子加速器中被人工制造出极少量。

物质是什么(反物质是什么?人类可以用反物质做什么?)

反物质和正物质一旦相遇,就相互吸引、碰撞并完全转化为光并释放出的巨大的能量,这个过程叫做湮灭并释放高能光子,也就是伽马射线。因为物质与反物质的湮灭时质量可完全转换成能量,同样质量的反物质和核燃料的反物质湮灭产生的能量是核能的上千倍。根据爱因斯坦的质能关系式E=mc2。其中E为湮灭产生能量,m为参与的正物质和反物质湮灭前总静止质量,c为光速,三十万公里每秒。一克反物质湮灭所产生的能量大约相当于两颗小男孩爆炸所产生的能量,所以一直有人研究反物质作为新能源,主要可以用于未来的宇宙飞船,17克反物质湮灭产生的能量就足以让一艘飞船从地球飞到比邻星。

物质是什么(反物质是什么?人类可以用反物质做什么?)

目前人为制造反物质的方式,是在粒子加速器中把一束束粒子加速到接近光速和其他原子相撞从而产生反粒子然后再减速、冷却和捕获。这种方法制造的效率极低而且这一过程所消耗的能量远大于所制造出的反物质湮灭作用所放出的能量,目前人类的科技水平每年耗费1000万亿美元只能造一亿分之一克的反物质,这点别说驱动宇宙飞船了,烧开一杯水都不够,因此还不具有经济价值。而且,因为反物质与正物质相遇会发生湮灭,保存上也是一大问题。目前只能通过磁约束防止反原子与正原子接触来保存反物质。

一种在科学界受到普遍认同的理论认为,宇宙大爆炸早期曾产生了数量相当的物质和反物质,随后发生的物质和反物质的湮灭消耗掉了绝大部分的正、反物质,遗留下的少部分正物质构成了现如今的物质世界。理论上宇宙大爆炸时所产生的粒子与反粒子应该数量相同,但是为什么现今所遗留下来的都是正粒子,这仍是一个未解之谜

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