如果把反物质和黑洞放在一起,谁更厉害?答案没有那么简单

黑洞是通过爱因斯坦广义相对论预测出来的一种特殊天体 , 由于超高的密度、超强的引力使周围的时空产生了无限弯曲 , 就连光线都逃逸不出来 , 以至于人们形容它为“只进不出的怪物” 。 虽然黑洞连光线都无法逃出 , 自然无法直接观测到这种天体的存在 , 但是科学家们却可以用伽马射线暴、黑洞吞噬天体时吸积盘的亮度变化或者通过引力透镜的方法 , 间接观测到黑洞的存在 。 2019年 , 科学家们通过全球的多个观测点 , 组成一个口径如地球直径大小的虚拟黑洞视界望远镜 , 第一次“拍摄”到了黑洞形如“甜甜圈”的照片 。
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而反物质是宇宙中同样奇特的存在 , 由于它的组成微观粒子所带电荷、运动方式等与现实世界中的微观粒子完全相反 , 因此永远不可能被直接观测到 。 长期以来 , 人们都没有意识到现实世界中反物质的存在 , 毕竟无论是宏观层面和微观层面 , 都是由我们认为以理所应当的形式存在的“正物质”所构成的 , 以为这样的宇宙、这样的世界就是整个宇宙的基本特征 。
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不过 , 在1932年美国科学家安德森首次发现了“正电子”(与普通电子带负电荷正好相反) 。 上世纪50年代 , 科学家们又相继发现了负质子、自旋方向相反的反中子 。 这些发现 , 极大地颠覆了人们对现实宇宙的认知 , 科学家们逐渐意识到 , 在整个宇宙中 , 将存在着与现实每一种微观粒子都相对应的反粒子 , 或许这些反粒子在特殊情况下 , 能够形成与现实宏观世界相反的反物体、反天体甚至反星系 , 只是我们直接看不到它们而已 。
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从概念上看 , 反物质属于物质概念的范畴 , 它的组成是基本的反粒子 , 现实世界中的正粒子与相对应的反粒子 , 不仅质量数值相同、所带电荷相反 , 而且能够描述这些粒子物理特征的所有性质都是相反的 。 当等量的反粒子与正粒子、反物质与正物质相遇时 , 由于“异性相吸”的作用 , 会在极短的时间内发生结合和“湮灭” , 最终以高能的伽马射线形式释放出来 , 而原有的粒子与反粒子都将消失不见 。
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从上述对黑洞和反物质的描述可以看出 , 它们二者都是宇宙中最为极端的东西 , 一个可以吸收任何物质(除非比黑洞本身还要大的黑洞 , 二者相遇会发生剧烈的合并现象 , 形成更大的黑洞) , 一个可以与等量的正物质发生“湮灭” , 从而都消失不见 。 如果将反物质与黑洞放在一起 , 谁能挺到最后呢?我想这个问题 , 肯定很多人都在心里思索过答案 。
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首先 , 如果从真正科学的角度来探讨 , 那么这两者没有可比性 。 为什么这么说呢?因为黑洞是实打实的天体形态 , 无论是它再怎么“霸道”也好 , 也终究是由“正物质”所组成 , 观测不到它是因为强大的引力所引发的无限时空弯曲 。
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而反物质本身是一种对物质性质的描述 , 它与“正物质”相对 , 并不是指代的是某一种状态 , 反物质从理论上看 , 反电子是反物质 , 反质子是反物质 , 反原子也是反物质 , 反恒星当然也是反物质 , 或许宇宙中也有反黑洞的存在 。 因此 , 拿反物质这个指代性不明确的东西 , 与现实世界中由正物质所构成的“黑洞”比威力 , 实在没有衡量标准 。
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其次 , 在现实宇宙中 , 我们还没有观测到规模巨大的、由“湮灭”所引发的伽马射线爆发现象 , 从某种意义上来说 , 整个宇宙中存在由反物质所构成的反星系的可能性很小 。 即使我们降低标准 , 假定存在着由反物质构成的巨大恒星 , 那么在这个反恒星生命结束以后 , 也有几率在剧烈坍缩下形成反黑洞 。
只不过按照宇宙大爆炸理论 , 在宇宙形成的最初 , 由量子涨落所形成的正反物质并非完全相等 , 正物质要比反物质总量多出10亿分之一 , 通过大量的湮灭事件后 , 大量由剩余的正物质才会聚合成目前宇宙中的行星、恒星和星系 。 即使有微量的反物质逃脱了与正物质湮灭的命运 , 那么现在也只有在宇宙的某些角落里 , 不再与普通的物质和天体相遇 。 所以 , 从理论上看 , 宇宙中不太可能发生由反物质构成的天体与黑洞相遇的情形发生 。