反物质宇宙是什么意思,反物质宇宙怎么去

首页 > 教育 > 作者:YD1662024-04-23 00:35:06

尽管理论上认为宇宙大爆炸时产生了大量反物质,但与正常物质相比,我们现在能看到的反物质非常少。反物质的电子,或者说正电子,在医学图像中被用来呈现清晰的人体。你做过 PET 扫描吗?“PET”里的“P”就代表正电子。

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你家厨房里的香蕉也能够产生正电子哦。你可能听说过:香蕉富含钾元素。钾原子的原子核里有19个质子。中子数不同的各类钾元素统称为钾的同位素,虽然质子数相同,但它们的稳定性相差较大。香蕉里的钾元素往往是钾-40。钾-40有21个中子,偶尔会衰变为氩(原子核内有18个质子),在这个过程中,它每隔75分钟就会释放一个正电子。听起来好像让人有点恐慌,但是请记住,那些反物质的正电子很快就会消失。我们的身体里也有这类会自动产生微量反物质的同位素。

我们可以如何研究反物质?

为了研究反物质以决定它的用途以及最终解释我们的宇宙缘何能存在着过剩的使人类得以存在的正物质,粒子物理学家们可以在粒子加速器中通过反应产生一定的反物质,比如埋在法国-瑞士边界的距离地表约100米深处的大型强子对撞机。

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反物质粒子在高速碰撞中产生,但是为了能更好地观察它们,物理学家必须用一种被称为反质子减速器的装置使其减速。

在CERN(欧洲核子研究组织)和大型强子对撞机所在的研究机构,未来会有许多与反物质有关的实验。粒子物理学家们就反质子对生物带来的影响展开调查与研究:我们是否可以用反物质来对抗肿瘤?反氢原子在遇到氢原子时会如何反应?地心引力是否会对反物质施加与正常物质一样的作用……关于反物质研究,CERN上提供了清晰的历史时间线,有兴趣的话可以去浏览。

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我们可以造一艘反物质宇宙飞船吗?

《星际迷航》的粉丝们可能想到“进取号”飞船就是通过正反物质碰撞所产生的能量来推动自身以超光速的速度前进的。现实中,一些团队在针对这种推动力是否能够成真展开研究,比如由前NASA物理学家发起的Tau Zero Foundation。如果那样的话,星际旅行就有可能了。

但是,一个巨大的障碍是费用。早在1999年,NASA就估计过,生产每克反氢的成本大约是625,000亿美元。CERN也曾开出几亿瑞士法郎的价格,仅仅为了通过实验产出十亿分之一克反氢。

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