1900:游走在欧洲的物理学霸 第1060节
它在碰到正物质的瞬间就爆炸,你还怎么用手拿呢?
在后世,制造和保存反物质都是非常艰难的事情。
首先是制造方面。
根据测算,如果使用欧洲最大型的粒子对撞机,持续不断运行一百年,大概可以造出0.1μg(千万分之一克)的反物质。
这点反物质湮灭所释放出的能量,大概就和一发炮弹差不多。
但是制造它的成本,哪怕只按照对撞机用的电费计算,也需要超过1万亿美元!
这是何等可怕而高昂的代价!
就算把整个地球卖给外星人,都凑不齐制造10g反物质的钱。
而且,就算造出来,保存也是个大麻烦。
目前科学家每年大概可以制造出零点几纳克的反物质。
这些反物质被约束在磁场形成的磁力陷阱中,不能接触任何物质。
这简直比人工可控核聚变的条件还要苛刻无数倍。
后者或许哪一天材料学突破了,能造出耐超高温的材料,就能制造存放等离子体的容器。
但反物质,只要是正物质原子组成的容器,全都不能用。
所以,所谓的反物质飞船引擎,仅仅只是一种畅想,它不可能被组装在我们正世界的飞船里。
不仅如此,保存反物质的温度几乎接近绝对零度,就是为了让反粒子的动能小一点,维持它存在的时间。
一般情况下,科学家制造的反物质,都是亚原子级或者几个反原子。
它们的保存时间大概在毫秒级。
目前保存约束时间最长的反氢原子,存在了大约20秒。
如果人类哪天在宇宙中真的遇到一颗反物质星球,想带走都是个问题。
所以,根据以上的情况,制造反物质炸弹暂时就不要想了。
那是不可能的!
后世有部电影,讲述了恐怖份子从研究所偷盗了0.1g反物质,想要制成炸弹炸毁某个城市。
这剧情就有点扯了。
且不谈制造出0.1g反物质需要多少钱,如何保存炸弹。
就算制成炸弹,威力也只有小男孩的五分之一。
毁灭城市恐怕还差了点。
此刻,在场的诸多物理大佬们显然对制造反物质炸弹一点不感兴趣。
他们只想研究这其中的机理。
这时,又有人问道:
“布鲁斯教授,正反电子湮灭,为什么一定要生成2个光子呢?”
“不能只生成1个光子吗?”
众人“咦”了一声。
这倒是个好问题。
李奇维闻言,思考了一会儿,说道:
“根据动量守恒定律,如果只生成一个光子,那么这个光子的动量将为零。”
“这显然不符合动量守恒定律。”
“所以,必须是生成两个光子来平衡动量。”
说着,李奇维用公式开始演算。
结合新的波动方程,质能方程,以及力学,就能算成碰撞前后的系统状态。
公式结果证明,生成2个光子的可能性是最大的。
李奇维又补充道:
“当然,这一切还需要实验的验证!”
这时,爱因斯坦笑着问道:
“布鲁斯,你认为我们的宇宙中真的存在反物质吗?”
“如果有,为什么我们从来没有发现过它的踪迹呢?”
众人闻言眼神放光。
这个问题恐怕是所有人都最关心的问题了。
李奇维打趣道:
“爱因斯坦教授这是故意为难我啊。”
“我要是能现在找到反物质,我的理论就可以写进教科书了。”
众人会心一笑。
“也罢,我就放飞思想,说说我的看法。”
“我认为,这个问题需要拆开成两个问题。”
“第一个是,宇宙中存不存在反电子、反质子这样的【微观反粒子】。”
“第二个是,宇宙中存不存在反星球甚至反星系这样的【宏观反物质】。”
“对于这两种反物质存在,我的看法是不同的。”
“首先,我认为宇宙中不一定存在宏观反物质。”
“根据质能方程和湮灭理论,正反物质只要相遇就会爆发,产生巨大的能量。”
“如果有一颗房屋大小的反物质陨石落入地球,那么它所产生的能量,将足以摧毁地球上的任何东西。”
“甚至直接把地球炸成碎片。”
“但是目前为止,我们能好好坐在这里讨论反物质问题,就证明并没有反物质陨石。”
“此外,月球暴露在宇宙真空中,每天都会遭受无数尘埃碎片的攻击。”
“如果真的有宏观反物质,那么我们应该经常能看到月球上发生大爆炸。”
“很显然,天文学家们并没有发现和报道过这种现象。”
“这说明,至少在太阳系内,应该不存在宏观反物质。”
“当然,有人会质疑:也许只是太阳系或者银河系内没有,宇宙深处会有反物质星球。”
“这就没法讨论了。”
哗!
众人闻言,热烈地讨论起来。
大家认为布鲁斯教授的分析非常合理。
宏观的正反物质湮灭,产生的能量实在太庞大了。
哪怕在月球上爆炸,地球上的人也能看到耀眼的光芒。
而且这种爆炸什么高温高压条件也不需要,比恒星的核聚变简单亿万倍。
如果真的有很多反物质,爆炸应该随处可见。
所以,按照正常的平均原则,没道理别的地方有反物质,就太阳系没有。
咋滴,就你们地球人特殊啊。
在后世,天文学家们使用最先进的望远镜,也没有发现过宏观反物质踪迹。
至少一千光年之内,科学家可以确定,不存在宏观反物质。
当然,目前这些都不是定论。
也许在可观测宇宙之外,就有另外一个反物质宇宙。
不过,那对于人类来说已经没有意义了。
这时,李奇维继续说道:
“而微观反粒子的存在可能性就太高了。”
“一方面,单个粒子就算湮灭了,产生的能量也可以忽略不计。”
“以正反电子为例,它们湮灭后产生的能量大约为8×10^-14J。”
“这点能量对宏观世界不产生任何影响,所以我们平时感受不到反粒子的存在。”
“此外,既然正反粒子湮灭能产生光子,那么反过来,两个光子在某种情况下,会不会变成正反电子对呢?”
“我认为,完全有这个可能!”
“我们日常生活中,能见到各种光子,所以光子变成正反电子对,肯定需要苛刻的条件。”
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