反物质在宇宙之中从何而来,他有什么奥秘?能否形成反物质天体?
导语:宇宙中的物质众多 , 也正是这众多的物质 , 共同组成了宇宙 , 宇宙也是因为这众多的物质显得不再空旷 。 宇宙中有没有反物质形成的天体 , 人们一直在探索之中 , 反物在人们研究的时候人们发现了什么?
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01人们对于反物质的认识
从理论上讲 , 只要附近没有正常的物质被破坏 , 反物质就不会有恒星、星系、行星甚至生命 。 根据国外媒体的报道 , 反物质是正常物质的一种反常状态 , 被认为是被我们的宇宙所驱逐 。 但是它还存在于星系中吗?象星星一样?现在 , 天文学家们发现了一些信号 , 也许就是这些反星分子 , 然后计算出可以隐藏在我们的星系里的多少 。
虽然听起来很科幻 , 但是反物质却是真实的 。 简而言之 , 它就像普通(或重子)物质一样 , 只是电荷的反面 。 也就是说 , 当物质遇到反物质粒子 , 它们会在一段时间内互相湮灭 。 按照我们最好的宇宙模型 , 大爆炸与反物质的数量是相同的 , 但是现在宇宙中的物质似乎占了主导地位 。 离子体射流 , 如大型强子对撞机 , 或闪电、飓风、宇宙射线、放射性衰变、中子星、黑洞等 , 都会产生反物质 。
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反物质何去何从?在接触了正常物质之后 , 它似乎完全消失了——我们只是幸运地 , 剩下的多余物质 , 否则宇宙就会变成空旷的地方 。 但这个比例可能不会像科学家想的那么大 。 在理论上 , 如果附近没有正常的物质破坏 , 就没有理由形成恒星、星系、行星、生命 。 这种可能性有趣 , 但很难证明 。 这样 , 反星就像普通的星星一样发光 。
但他们也能以其他方式表达自己 。 因为反恒星很难出现在完全没有正常物质的空间 , 科学家们可能会在发现附近的无用物质粒子消失后 , 通过闪烁伽马射线发射出去 。 科学家致力于这项新研究 。 研究小组分析了费米宇宙望远镜10年的数据 , 探测到5787个伽马射线源 , 寻找可能是反行星的伽马射线 。
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02有没有反物质形成的天体
1、人们的猜测
尽管许多其它天体也发射伽马射线 , 但是研究者们对来自一个点、具有相似的物质与反物质的特性 。 平心而论 , 研究小组从成千上万的资料中发现了14种可接受的来源 。 但是 , 这并不意味着它们是反恒星——研究组承认 , 它们更有可能是诸如脉冲星和黑洞这样的更为著名的伽马射线发射器 。 不过 , 至少这是可能的 。
研究小组猜测 , 在我们的星系中可能有多少反星 。 研究人员发现 , 如果反星像普通恒星一样分布 , 除了电荷(反物质研究仍在研究中) , 我们将发现每300,000颗普通恒星中就有一颗反星 。 研究团队称 , 最初的反星也可能围绕星系周围稀疏的环游 , 以避免被注意 。
有关宇宙形成的问题一直是现代天体物理和宇宙学研究的热点 。 从哈勃观测到并证实了宇宙膨胀的事实后 , 科学家们普遍认为宇宙起源于138亿年来的质量无限、温度无限、能量无限的奇迹 。 数不清的常规物质 , 当然也包括奇迹爆炸初期极短时间内产生的非常规物质 。 通常 , 普通和反物质互相消失 , 最后消失 , 释放出巨大的能量 。 那为什么现在看起来是由物质世界组成的普通物质世界呢?在理论上 , 并非所有反物质都消失 , 而是虚无?
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2、反物质的奥秘
物质世界的自然复杂多样 , 如果还原到微观层次 , 就是颗粒状 。 品质、中、电、电是我们最初了解微观世界的来源(后来发现微粒形态变小了) 。 中带正电 , 电子为负电 , 中空 , 但有一定的旋转方向 。 它是判断和理解微观世界的基本特征 。
但是 , 美国物理学家安德森在1932年第一次在实验室里发现了正电子 , 它打破了我们一直以来认为电子总是是负电的 。 20世纪50年代 , 科学家们先后发现了与普通中子相反的自旋反中子和反中子 。 这些发现毫无疑问地告诉了世界 , 我们过去所知的微观世界是不完整的 。 组成元素的基本粒子可能并不简单 。 在宇宙中常见的基本粒子可能有相应的反粒子 , 这些反粒子也可能形成宏观反物质 。
根据这一理论 , 科学家提出了反粒子与反物质的概念 。 举例来说 , 正电子和负质子属于反粒子范畴 。 粒子与反粒子之间 , 不但电荷相反 , 其它能描述其性质的也可能相反 。 粒子与反粒子、物质与反物质相遇 , 会发生剧烈的结合 , 粒子和物质将消失 , 释放出高能伽马射线 。 欧洲研究小组在2010年通过实验首次发现了极小的反物质 , 这使人们对反粒子和反物质的认识更进一步 。
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