登陆注册
25849800000012

第12章 探索反物质之谜

欧洲核子研究中心2000年8月10日曾宣布,它建造的反质子减速器已经投入使用。这一“反物质工厂”将帮助科学家进一步探索反物质之谜,揭示宇宙诞生和演化以及物质世界构成等奥秘。

物质是由分子和原子组成,原子是由带负电的电子和带正电的原子核组成,如果由带正电的电子与带负电的原子核组成原子,那么就是反原子,由反原子就可组成反物质。

科学家认为,约140亿年前宇宙诞生时产生了大体相等的物质和反物质,那么现在这些反物质到哪里去了?一种解释说在宇宙的某些地方存在着由反物质组成的星系;还有一种解释说宇宙诞生时产生的物质比反物质多了一点,物质与反物质相互湮灭后,剩下的物质就构成了现在的宇宙。由于科学家目前对反物质了解非常少,因此对宇宙诞生和演化以及物质世界构成等问题很难深入研究。

为了探索反物质之谜,目前科学家采取了两种途径,一是在自然界中寻找反物质,研究反物质的自然状态;二是在实验室中制造反物质,从更多的角度研究反物质。

1997年4月,美国海军研究实验室、西北大学和加州大学伯克利分校等五个著名研究机构的天文学家宣布,他们利用先进的伽马射线探测卫星发现在银河系上方约3500光年处有一个不断喷射反物质的反物质源。它喷射出的反物质在宇宙中形成了一个高达2940光年的“喷泉”。这是宇宙反物质研究领域的一个重大突破。

正反物质相遇可释放出巨大的能量和比普通可见光强25万倍的伽马射线。银河系反物质“喷泉”是通过这一相接证据发现的,因而它对深入反物质的性质帮助不大。为了“面对面”地研究反物质,科学家想到了直接“捕捉”反物质。在地面,由于大气干扰,几乎不可能“捕捉”到反物质,因此科学家把目光投向了太空。

1998年6月2日,美国“发现”号航天飞机携带阿尔法磁谱仪发射升空。这一核心部分由中国科学家制造的仪器,是当代最先进的粒子物理传感仪,目的是去太空寻找反物质。阿尔法磁谱仪这次随“发现”号上天,尽管没有发现反物质,但采集存贮了大量数据。2002年它将被送上国际空间站,进行长达3年的数据采集工作。它对反物质的探索,很可能带来一次科学突破。

在自然界中寻找反物质难度很大,而且很难进一步研究它的性质,因此近年来科学家尝试在实验室中制造反物质。1995年欧洲核子研究中心的科学家在世界上制成了第一批反物质——反氢原子,揭开了人类研制反物质的新篇章。科学家利用加速器,将速度极高的负质子流射向氙原子核,以制造反氢原子。由于负质子与氙原子核相撞后会产生正电子,刚诞生的一个正电子如果恰好与负质子流中的另外一个负质子结合就会形成一个反氢原子。在累计15小时的实验中,他们共记录到9个反氢原子存在的证据。由于这些反氢原子处在正物质的包围之下,因此它们的寿命极短,平均一亿分之三秒(30纳秒)。1996年,位于美国费米国立加速器实验室成功制造了7个反氢原子。此后,在实验室中制造反物质的工作受到很多科学家的高度重视。

目前在实验室中制造正电子、负质子等反基本粒子已是轻而易举,而将正电子与负质子组成反原子尚十分困难,因为将这两种粒子结合在一起并且能证实它们结合成反原子工作十分复杂,因此科学家需要研制功能更强大的研究工具。

10日宣布投入使用的反质子减速器是一个圆形混凝土盒,周长188米,耗资1150万美元。它利用磁场将高能反质子减速成速度约为光速十分之一的反质子。科学家将利用减速器产生的反质子进行实验,用磁场对反质子进行约束,或将反质子与正电子结合成为反氢原子。科学家计划在今年年底前用反质子减速器制造出首批反氢原子,2002年完成对初步实验结果的分析。

已有欧洲核子中心正在建设世界上最大的原子加速器——强子对撞机。这一对撞机得到欧洲国家和美国、日本、俄罗斯等国家的支持,预计将于2005年建成投入运转,估计耗资60亿美元。科学家认为,随着一系列包括探测器和加速器等研究工具的投入使用,人们将进一步揭开反物质之谜。

同类推荐
  • 名师之魂

    名师之魂

    本书收录了对49位浙江省小学语文特级教师的访谈,展现了这些优秀教师先进的语文教育思想、文化,深刻的语文教育反思,以及他们在语文教学中的机智和个性。
  • 影响孩子一生的100个名胜故事

    影响孩子一生的100个名胜故事

    有一种东西叫做钻石,如天上的星星,风雨的岁月和空间,凝固成人类精神的永恒,它跨越了,国界、语言、年龄。“注音版影响孩子一生的名著”系列图书,每一本都是你生命中不可不读的经典。
  • 语文新课标必读-复活上

    语文新课标必读-复活上

    本书是俄国伟大的批判现实主义作家列夫·托尔斯泰晚年呕心沥血十余载的长篇巨著,也是他一生思想和艺术的结晶,在世界文学史上享有很高的地位。小说通过描写男女主人公复杂曲折的经历,展示了俄国当时社会的黑暗,在对政府、司法、教会、土地私有制和资本主义制度进行深刻批判的同时,也在宣扬不以暴力抗恶和自我修身的说教。
  • 流传至今的古代名篇

    流传至今的古代名篇

    古代名篇之所以流传至今且经久不衰,是因为它是文化领域中的“名牌产品”。本书不但能让青少年亲身领略语言文字的巨大魅力,而且对中小学生语文学习有极大的帮助。
  • 上一堂朴素的语文课

    上一堂朴素的语文课

    《上一堂朴素的语文课》是“河南省最具影响力教师”韩素静在长期亲身教学和大量听评课基础上用心写就的总结和反思。书中有对源自教学一线的大量课例的翔实记录和精心剖析,涉及新授课、讲评课、听读课等多种课型和多个教学环节,通过从不同角度对不同走向的课例进行解读,挖掘其精妙与遗憾之处背后的原因,并对如何实现高效语文课堂提出了具体而有效的策略,对广大一线教师具有指导和借鉴作用。
热门推荐
  • 诡冢江城

    诡冢江城

    热血青年孙侍龙和玩伴虎子被一只奇怪的白狐狸带进了南园子,亲眼目睹了众地仙儿聚集的诡异场景。二人被地头蛇李三毛威胁去龙潭山寻找高句丽的藏宝图,盗墓贼肖剑南亦正亦邪,一次次把二人引入绝境,又一次次救他们。
  • 天行

    天行

    号称“北辰骑神”的天才玩家以自创的“牧马冲锋流”战术击败了国服第一弓手北冥雪,被誉为天纵战榜第一骑士的他,却受到小人排挤,最终离开了效力已久的银狐俱乐部。是沉沦,还是再次崛起?恰逢其时,月恒集团第四款游戏“天行”正式上线,虚拟世界再起风云!
  • 魔狱痕影

    魔狱痕影

    蓝芷熙、昌飞羽和他的手下在墨无痕的前面,凌梦瑶、凌浩然、文娴婉在他的后面,场面异常宁静,一片死寂。墨无痕轻轻地呼了一口气,吐出内心的燥热,目光扫了落在遍地横躺的血色躯体,已经扭曲的昌飞羽,还有脸上同样露出恐惧的队友,抬头望了一下碧蓝的天空,原本平淡的眼神闪着一股惊天的冷意。“从很早的时候,我就有一个小小的认知……”“当我对世界诚实、善良、温柔以待的时候……世界欺我如蝼蚁!”“那么……当我对世界露出血腥獠牙的时候……我要整个世界都因我而颤抖!”【魔狱痕影书友交流群:607264055】有兴趣的可以进群!
  • 遇上EXO是我的缘

    遇上EXO是我的缘

    小雪,你就是我的唯一!----by十二只雪,无论你做什么我都会支持你,哪怕倾尽我所有我都会在你这边!----by秀晶谢谢你们在我伤心时陪着我,原谅我的不辞而别,我会回到你们的身边。----by雪本文是甜文!绝壁是甜文!【就有一点点虐(不要打我(≧ω≦))】
  • 重生天尊灬

    重生天尊灬

    重生天尊,挂壁乱杀,谁来谁嗝屁,超级装逼小说
  • 绝生孤岛

    绝生孤岛

    有几个人,他们的轮船不幸撞在了一座孤岛上,他们怎样在孤岛上生存下来呢?孤岛上又有怎样的历险等着他们呢?这些故事,夹杂着太多的血和泪,同时也有很多的情与义,期待大家收藏阅读。
  • 菜女斗妖男

    菜女斗妖男

    职场新人米诺无意间捡到了一张U盘,U盘里被年轻酷总监紧紧搂住的女人竟然是总裁夫人,而且和她长得一模一样!这个秘密让她进入了梦想中的大公司,但顶头上司无穷无尽的骚扰也纷拥而至,酷总监忽冷忽热,欲拒还迎,他到底是在利用她还是真的爱上了她?
  • 神医嫡妃

    神医嫡妃

    “轩辕暝,你休我出府,残害我儿,此生此世,我与你不共戴天。”她是他的下堂妻,一朝生死,记忆重启。“瑶儿,本王死了,谁又来爱你、护你呢?”他是独霸一方的靖安王,桀骜强横,情痴成魔。为她,他杀她祖母,屠尽蔚府满门,一路厮杀夺下皇位。站在漫山遍野的白骨中,他嗜血一笑,“瑶儿,朕的后宫无妃,只有你。”--情节虚构,请勿模仿
  • 穆柯成仙传

    穆柯成仙传

    一女孩,姓穆名柯,是军人世家的独苗,前三年里千娇万宠着长大,可在其三岁那年,天地异变,而不得不坚韧生长。可穆柯没有丝毫怨言,因为天将降大任于斯人也,必先苦其心志,劳其筋骨。为了父母家人,为了那一线生机,她,无怨无悔。
  • 穿越之召唤宝鉴

    穿越之召唤宝鉴

    不一样的召唤,不一样的生活。三流大专毕业生离烙,在就业无果后遇到猥琐的葡萄老祖,却被一辆疾驶的渣土车给撞到了神黄大陆。来到神黄大陆,无意间激活了葡萄老祖送的召唤宝鉴,离烙滋润的异界生活开始了。再召唤,召唤超级打手,孙悟空,猪八戒,呃,猪八戒就算了,越强越好。什么?没有权限,条件不足?为了滋润的异界生活,当一个合格的主角,离烙不得不开始其艰辛的修炼生涯……交流群:58053995