科学家|每克62万亿美元,这是地球上最贵的物质,可让人类实现星际旅行
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我们现在掌握了一个规律 , 什么物质的作用最大、蕴含的能量最高、且最稀有 , 什么物质就越昂贵 。
那么什么物质最稀有呢?或者什么物质中蕴含着人类所需要的能量呢?你可能想到了黄金这种稀有金属 , 以及像铀这种核裂变的材料 。
这两种物质确实相对于其他元素来说比较难获取 , 但是它们在地球上的储量还是非常多的 , 而且在宇宙中这两种物质可以说是取之不尽用之不竭的 。
今天我们要说的这种物质 , 不仅在地球上找不到 , 甚至你找遍全宇宙也发现不了它的踪迹 , 它就是反物质 , 不仅稀有 , 而且它发生反应以后 , 所释放的能量是核反应所不能比拟的 。
你之前可能听说过反物质 , 也许你已经忘了它到底是什么?
其实反物质就是正常物质的对立面 , 或者说是正常物质的反版本 , 与组成正常物质的所有粒子在属性上基本是相同的 。
它们有相同的质量、相同的自旋、相同的电荷数 , 例如以最简单的氢原子来说 , 它由质子和电子组成 , 这是我们熟知的正物质 , 但氢原子的反版本就是反氢原子 , 它由反质子和反电子组成 。
反粒子和正粒子的区别在于 , 它们的电荷相反、重子数和轻子数相反 。
这就导致了它们之间的价值有着天壤之别 , 一克氢原子分文不值 , 因为在地球上的水中有很多的氢原子 , 你自己在家里通过电解水都能制造出氢气 。
但是1克的反氢原子在宇宙中你是找不到的 , 虽然人类已经掌握了制备反物质的方法 , 但是1克最简单的反氢原子的价值在62.5万亿美元 。
这差别可见一斑 。 它除了稀有以外 , 对人类来说它的作用太大了 , 是目前已知所有物质都不能替代的作用 。
为什么我们在宇宙中找不到反物质?
虽然现在我们在宇宙中找不到反物质 , 但是在宇宙的早期 , 也就是大爆炸刚发生的1分钟内 , 反物质在宇宙中是相当丰富的 , 科学家估计反物质和正物质在当时的量是相等的 。
也就是说有多少正物质就有多少反物质 , 这两种物质是由早期宇宙中高能辐射相互撞击产生的 , 原理非常简单 , 就是爱因斯坦的质能方程;
当两个高能光子在相互撞击以后 , 它们所携带的能量大于某种粒子的静止质量(能量的一种形式)时 , 能量就会自发的产生这种粒子的正反粒子版本 。
然后产生的正反粒子由于电荷相反会在瞬间发生完全的湮灭 , 又会产生两个高能光子 , 然后这两个光子又产生正反粒子 , 又湮灭.... , 一直这样循环 。
当宇宙在膨胀冷却 , 光子能量降低到不足以产生正反粒子的时候 , 那么之前产生的数量相等的正反物质就会两两湮灭抵消掉;
所以科学家认为大量的正反物质湮灭以后 , 宇宙应该除了光子以外 , 只会剩下非常少量的正物质和反物质粒子 , 它们之间由于距离非常遥远而无法湮灭;
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