| 什么是反物質(zhì)？在二十世紀(jì)二十年代的晚期，鮑爾·狄拉克首先預(yù)言了一種“鏡像”粒子的存在，它們是物理學(xué)家已知電子和質(zhì)子的反粒子，反粒子就像“鏡子”中的粒子，它們有相反的電荷，電子的反粒子是帶有正電荷的電子，質(zhì)子的反粒子是帶有負(fù)電荷的質(zhì)子，兩種反粒子被簡稱為正電子和反質(zhì)子，在狄拉克提出預(yù)言后的1932年，科學(xué)家很快發(fā)現(xiàn)了正電子，直到1955年，科學(xué)家才發(fā)現(xiàn)了反質(zhì)子。發(fā)現(xiàn)反物質(zhì)粒子頗費(fèi)周折，這是因?yàn)榉戳Ｗ釉谟钪嬷胁⒉怀Ｒ?，事?shí)上，反質(zhì)子的發(fā)現(xiàn)與愛因斯坦著名的質(zhì)能方程式有關(guān)，當(dāng)粒子和反粒子相遇，它們會(huì)產(chǎn)生相互的湮滅作用，正反粒子在碰撞之后消失了，以“光暴”的形式釋放能量，相反的過程同樣成立，物質(zhì)轉(zhuǎn)換能量和能量轉(zhuǎn)換物質(zhì)符合物理學(xué)的對稱原理，物理學(xué)家由此相信物質(zhì)粒子和反物質(zhì)粒子將以同樣的數(shù)量創(chuàng)造出來。第一個(gè)反質(zhì)子是通過加速器產(chǎn)生的，這種方法一直沿用至今，然而，反質(zhì)子的“產(chǎn)出率”極為低下，大量質(zhì)子和一個(gè)金屬靶材相撞才產(chǎn)生一個(gè)反質(zhì)子。一種粒子加速器專門為產(chǎn)生反質(zhì)子而建造，按照質(zhì)能方程式的含義，質(zhì)量和能量可以互相轉(zhuǎn)換，科學(xué)家為此設(shè)計(jì)了一款加速器，向加速器注入的能量被轉(zhuǎn)換為物質(zhì)，轉(zhuǎn)換為他們期望得到的反質(zhì)子。從二十世紀(jì)三十年代開始，物理學(xué)家相信宇宙是由同樣數(shù)量的物質(zhì)和反物質(zhì)組成的，然而，我們很容易注意到物質(zhì)的世界，根本看不到反物質(zhì)的存在。反物質(zhì)就像一種“幽靈物質(zhì)”，揭示它的屬性和它的消失之謎成為物理學(xué)家“重中之重”的研究課題。 |
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