反物质弹(反物质和暗物质有什么区别)

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很多朋友对于反物质弹和反物质和暗物质有什么区别不太懂,今天就由小编来为大家分享,希望可以帮助到大家,下面一起来看看吧!

本文目录

  1. 反物质和暗物质有什么区别
  2. 为什么一些正反物质相遇会完全转化成能量有哪些科学的解释
  3. 5公斤的反物质爆炸范围有多大
  4. 大家觉得反物质真的存在吗
  5. 未来宇宙飞船的燃料是核聚变还是正反物质两者哪一个应用前景好

反物质和暗物质有什么区别

我的回答是:它们是两种不同理论构架下的产物,并且反物质已经被证明是实实在在存在的,而暗物质还处在苦苦搜寻的过程中。

反物质

反物质是正物质的反状态。反物质是由反粒子构成的,反粒子与粒子相比,所有的性质都相反。例如,电子的反粒子是正电子,与电子质量相同,但电性相反,即带正电。类似的还有带负电的反质子。当正反粒子相遇时,会发生湮灭,正反粒子消失,转化为光子。因此,当正反物质湮灭时,会释放出巨大的能量。下图展示了正负电子对的产生。

反物质已经被证实其存在。除了正电子之类的反粒子之外,欧洲核子研究中心已经宣布制造出了一定数量的反氢原子——由反质子和正电子构成。而天文望远镜也观测到几千光年外的一个反物质“喷泉”。

暗物质

暗物质是一种预言或间接推断的物质形式。它不发光,也不反射光,因此无法直接观测。一般认为暗物质由具有质量和弱相互作用的粒子构成。在天文观测中,经常会有疑似的星系运动与引力不匹配的现象,例如仙女座星系和银河系的相向运动速度,与通过引力计算出的结果相差甚远,于是科学家认为这是由于星系中存在大量的暗物质,使引力增加了。

另外,暗物质还是大爆炸宇宙模型中不可或缺的一部分,如果没有暗物质,宇宙的总质量会大大降低,模型会不成立。但是由于暗物质的“惰性”,至今还没有被直接观测到,所以,暗物质是否存在还是个未知数。

一个特例:轴子

轴子是弦理论预言的粒子,是一种非常轻的粒子,在大统一理论中有重要作用。如果轴子存在的话,它的反粒子就是它本身,因此既属于反物质,也属于暗物质。同样,轴子至今也没有被观测到。

为什么一些正反物质相遇会完全转化成能量有哪些科学的解释

正反物质相遇并不是完全转化成能量,而是转化成各种“荷”都为0的粒子。基本粒子中目前已知只有光子的各种荷都为0,因此正反物质粒子相遇会转化成光子。

基本粒子之间的转化需要符合电荷守恒,色荷守恒,弱同位旋守恒,轻子数守恒等这些条件,而正反物质的这些荷恰恰相反,正反物质湮灭为光子完全符合以上条件,因此可以发生。例如下图就是电子和正电子(即电子的反物质)湮灭为光子的费曼图。

5公斤的反物质爆炸范围有多大

反物质是人类目前所知的威力最大的能量源。它能百分之百的效率释放能量(核裂变的几率是百分之一点五)。反物质不造成污染,也不产生辐射,一小滴反物质就可以维持整个纽约城全天的动能。

先别过于乐观,个中可隐藏着危机……

反物质极不稳定,它可以把接触到的任何东西化为灰烬……连空气也概莫能外。仅仅一克反物质就相当于4000多万吨当量的核弹的能量——比当年扔在广岛的那颗核弹要强2000多倍。

大家觉得反物质真的存在吗

反物质确实是存在的。它是由反电子、反质子和反中子构成。

在上世纪20年代,英国物理学家狄拉克推出了他的狄拉克公式,这个公式将相对论引入了量子力学领域,它是描述自旋为1/2的粒子的一个波函数方程。在这个方程中就预言了存在着反粒子。

图:保罗.狄拉克

在1929年,查尔斯·珍妮特完成了完整的反物质元素周期表。在1932年,美国物理学家卡尔·安德森在实验中就发现了正电子的存在。1955年,加州大学柏克莱分校物理学家埃米利奥·塞格雷和欧文·张伯伦通过粒子加速器,而发现了反质子的存在。

反电子是带有正电荷的电子,其他性质和电子一样。反质子是带有负电荷的质子,是由两个上反夸克及一个下反夸克所组成。反中子和中子质量一样,也不带电荷。反中子分别由两个反下夸克和一个反上夸克构成。

图:中子(上)和反中子

反物质有反粒子构成,它们遇到正物质后会发生湮灭,将正物质和反物质的全部质量转换成能量,能量的多少可由爱因斯坦的质量方程得到:E=mc2。

根据理论,在宇宙大爆炸之初,产生的正物质和反物质是一样多的,一部分正反物质相互之间发生了湮灭。剩下的物质组成了今天的宇宙。

但为什么正物质远远多于反物质呢?这个问题被称为“正反物质对称性破坏”。这个问题至今无解。

未来宇宙飞船的燃料是核聚变还是正反物质两者哪一个应用前景好

前阶段或者二样都有可能用上,但后阶段的发展或者一样都不适宜用了,或者是用量子性纠缠出来的“机械”,而就可以作宇宙飞船而飞行了。

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