宇宙发现巨大能量的反物质,或许会是星系的死敌?

2018-05-03 10:46  来源:www.lieqie001.com  编辑:覃主编  已有()人围观
导读: 1979年10月30日,美国科学家利用高空气球里的科学探测器材,测获了28个反质子,第一次在自然界发现反物质。那么,什么是反物质呢? 反物质是一种假想的物质形式,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。物质与反物质的结合,会...

 宇宙发现巨大能量的反物质,或许会是星系的死敌?

1979年10月30日,美国科学家利用高空气球里的科学探测器材,测获了28个反质子,第一次在自然界发现反物质。那么,什么是反物质呢?  

反物质是一种假想的物质形式,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。物质与反物质的结合,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。1932年由美国物理学家卡尔·安德森在实验中证实了正电子的存在。随后又发现了负质子和自旋方向相反的反中子。2010年11月17日,欧洲研究人员在科学史上首次成功“抓住”微量反物质。  

当然,在多数理论家看来,宇宙中正反物质的大尺度分离是不可能发生的。因此,三千万光年的范围内没有反物质天体,已说明宇宙中大块的反物质是不存在的。但是理论家也相信,极早期宇宙中正反物质应当等量。这样,需要做的事是寻找物理机理,来说明宇宙如何才能从正反物质等量的状态过渡到正物质为主的状态。这里,理论家也遇到了非常尖锐的困难。  

按照大爆炸理论,甚早期宇宙介质的温度非常高。粒子间的热碰撞会成对地产生任何基本粒子。当粒子的成对湮灭与成对产生达到统计平衡,宇宙介质就是一切基本粒子构成的混合气体,且任一种稳定或不稳定的粒子都有接近相等的数密度。至于重子和反重子的数目是否严格相等,这不是由物理规律决定,而是由初条件决定的。  

反物质能潜在且十分诱人的用途是用来制造星际航行火箭的超级燃料。将氢和反氢混合湮灭来获得能量,这种燃料的0.01克所产生的推力相当于120吨由液态氢和液态氧组成的传统燃料。此外,利用反物质能进行星际旅行,还可以减少携带燃料的质量,进一步提高飞行器的飞行速度。  

近年来,科学家们建造了复杂精密的检测器仍然在搜寻宇宙线中的反物质。反物质探测器在宇宙线中只发现了极少的正电子和反质子,至于较重的反粒子则连影子都没有发现过。但是,在这么浩瀚的宇宙中,人们了解到的微乎其微科学家相信,反恒星和反星系仍然有可能藏在宇宙的深处。


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