宇宙惊现反物质能量,强大的能量似乎要撕裂宇宙?

2018-06-15 12:13  来源:www.lieqie001.com  编辑:覃主编  已有()人围观
导读: 宇宙中可见的物质,比如恒星、行星和人类,都是由物质构成。再往小的分,物质是由质子、电子和中子组成。但组成物质的粒子好像都是成对的,每创造一个电子,就会产生一个反物质正电子。每出现一个质子,就会出现一个反质子。我们的宇宙是由物质主宰的,那么...

 宇宙惊现反物质能量,强大的能量似乎要撕裂宇宙?

宇宙中可见的物质,比如恒星、行星和人类,都是由物质构成。再往小的分,物质是由质子、电子和中子组成。但组成物质的粒子好像都是成对的,每创造一个电子,就会产生一个反物质正电子。每出现一个质子,就会出现一个反质子。我们的宇宙是由物质主宰的,那么,会存在一个由反物质主导的宇宙吗?反物质宇宙又是什么样的呢?  

物质和反物质的基本区别是它们携带相反的电荷,例如,一个质子携带一个正电荷,而一个反质子携带一个负电荷;一个电子携带一个负电荷,而一个正电子(反电子)携带一个正电荷。有趣的是,电荷的符号是历史的偶然结果。我们也可以赋予电子一个正电荷,赋予质子一个负电荷。无论选择哪一种,宇宙都不会任何特殊之处。因此,很多人可能会认为反物质宇宙和我们现在所处的物质宇宙应该差不多。不过,物质和反物质还是有区别的。  

其中一个主要的区别和中微子有关。中微子不携带任何电荷,所以如果电荷的符号是物质和反物质之间唯一的区别的话,反中微子和中微子就是完全一样的。但是事实证明,它们是有所不同的。中微子有一种叫螺旋度的性质,这个性质描述了中微子在太空中穿梭时,是左旋还是右旋。中微子为左旋,而反中微子为右旋。这看起来似乎没什么大不了的,但在1956年,当华裔物理学家吴健雄研究钴-60原子的放射性衰变时,她发现左旋和右旋的原子的衰变速率是不同的。由于在物质和反物质之间的手性是不同的,两者可能会以不同的速率衰变,这可能就是我们为什么在宇宙中看不到大量反物质的原因。  

如果我们假设存在一个反物质宇宙,在它的大爆炸之后产生了很多反氢和反氦。当这些反物质聚集形成恒星之后,还会合成更重的反物质元素,并且还有可能产生一个反物质行星甚至是反物质生命。那么,当这些生物仰望他们的夜空时会看到什么呢?  

根据推测,那里应该看起来很像我们的夜空。最近,物理学家已经能够在实验室中制造出反氢原子,并且已经研究了反氢所产生的光谱。结果发现,反氢产生的光和氢产生的光是一样的。因此,反物质恒星也会释放出与我们的太阳一样的光。就像月亮反射太阳光一样,反物质星球也会反射光。显然,由反物质组成的生命也会看到充满恒星、星云和行星的天空。  

当然,所有的这些都是基于反物质会在引力作用下坍塌形成恒星的假说。物理学家认为这个假说应该会成立。不过,如果反物质也有反质量呢?如果反原子是引力相互排斥的呢?  

在这种情况下,反物质宇宙永远不会形成恒星或星系,反物质宇宙中只是充满了反氢和反氦,没有任何生命会抬头仰望星空。不过,物理学家猜想反物质也具有普通的质量,但目前实验室中没能制造出足够多的反物质用于测试,所以现在还无法确定。  

总之,反物质宇宙很有可能看起来与我们的宇宙一样是完全一样的。不过,反物质宇宙中也有可能除了暗冷的气体云之外什么都没有。甚至有可能是反物质的放射性衰变与物质存在巨大的不同,以至于反物质的宇宙甚至都不存在。


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