1樓:匿名使用者
反質子、反中子和反電子如果像質子、中子、電子那樣結合起來就形成了反原子。由反原子構成的物質就是反物質。當你照鏡子時,鏡中的那個你如果真的存在,並出現在你面前,會怎麼樣呢?
科學家們已經考慮過這個問題,他們把鏡中那個你叫做“反你”。科學家想象很遠的地方有個和我們的世界很像的世界,它將是一個由反恆星、反房子、反食物等所有的反物質構成的反世界。反物質正是一般物質的對立面,而一般物質就是構成宇宙的主要部分。
編輯本段粒子物理中的反物質概念
我們知道,把自然界紛呈多樣的巨集觀物體還原到微觀本源,它們都是由質子、中子和電子所組成的。這些粒子因而被稱為基本粒子,意指它們是構造世上萬物的基本磚塊,事實上基本粒子世界並沒有這麼簡單。在30年代初,就有人發現了帶正電的電子,這是人們認識反物質的第一步。
到了50年代,隨著反質子和反中子的發現,人們開始明確地意識到,任何基本粒子都在自然界中有相應的反粒子存在。
電子和反電子的質量相同,但有相反的電荷。質子與反質子也是這樣。那麼中子與反中子的性質有什麼差別?
其實粒子實驗已證實,粒子與反粒子不僅電荷相反,其他一切可以相反的性質也都相反。這裡我們討論一下重子數的概念。
質子與中子被統稱為核子。人們從核現象的研究發現,質子能轉化為中子,中子也能轉化為質子,但在轉化前後,系統的總核子數是不變的。50年代起的粒子實驗表明,還有很多種比核子重的粒子,它們與核子也屬同一類,這類粒子於是被改稱為重子,核子僅是其最輕的代表,一般的規律是:
當粒子通過相互作用而發生轉化,系統中的重子個數是不會改變的。
由於重子數的守恆性,兩個質子相碰是不會產生一個包含三個重子的系統的,那麼反核子應當怎麼產生?實驗表明,反核子總是在碰撞中與核子成對地產生的。例如
p+p → n+n+n+n'+若干 π介子
其中n代表質子或中子,n'代表反質子或反中子。反核子一旦產生,它常很快與周圍的某個核子再相碰而鹹對地湮滅。例如
n+n' → 若干 π介子
對於比核子更重的重子,情況完全一樣。反重子也總是與重子成對地產生,成對地湮滅的。這些經驗使人們認識到,重子數的守恆規律需要重新認識。
現在人們把重子數b當作描述粒子性質的一種荷。正反重子不僅有相反的電荷,而且也有相反的重子數b。令任一個重子都具有重子數b=+1,則任一個反重子都具有b=-1。
介子、輕子和規範子等非重子不具有重子數,即它們有b=0。重子數的守恆規律可表述為:任何粒子反應都不會改變系統的總重子數b。
這表述既反映了不涉及反粒子時的重子個數不變,也概括了反粒子與粒子的成對產生和湮滅。現在我們容易理解中子和反中子的區別了,它們具有相反的重子數b,因此反中子能與核子相碰導致湮滅,而中子則不能。
此外,人們還類似地發現了輕子數的守恆性。中微子雖不帶電,也不具有重子數,但它與反中微子具有相反的輕子數。按輕子數的守恆性,中微子與反中微子的物理行為也是很不一樣的,實驗還表明,介子數和規範粒子數是不具有守恆性的。
這樣我們看到,電荷只是粒子的一種屬性,另外還有用重子數和輕子數等物理量刻畫的其他屬性。正反粒子的這些屬性也都是相反的。
2023年,英國青年物理學家狄拉克從理論上首次論證了正電子的存在。這種正電子除了電性和電子相反外,一切性質和電子相同。2023年,美國物理學家安德遜在實驗室中發現了狄拉克所預言的正電子。
2023年,美國物理學家西格雷等人用人工的方法獲得了反質子。此後人們逐漸認識到,不僅質子和電子,所有的微觀粒子都有各自的反粒子。
這一系列科學成果使人們日漸接近反物質世界。然而問題並不那麼簡單。首先,在地球上很難發現反物質。
因為粒子與反粒子碰到一起,就像冰塊遇上火球一樣,或者一起消失,或者轉變為其他粒子。所以在地球上,反物質一旦碰上其它物質就會被兼併掉。其次,製造反物質相當困難而且耗費巨大,需要如ssc或lhc之類的高科技儀器,並且即使製造出反物質,也難以儲存,因為地球上萬物都有物質構成。
我們周圍的巨集觀物質主要由重子數為正的質子和中子所組成。因此,這樣的物質被稱為正物質,由他們的反粒子組成的物質相應地叫反物質。從粒子物理的角度講,正粒子和反粒子的性質幾乎完全對稱,那麼為什麼自然界有大量的正物質,而卻幾乎沒有反物質呢?
這正是我們現在要討論的問題。
從根本上說,反物質就是物質的一種倒轉的表現形式。愛因斯坦曾經根據相對論預言過反物質的存在:“對於一個質量為m,所帶電荷為e的物質,一定存在一個質量為m,所帶電荷為-e的物質(即反物質)”。
2樓:匿名使用者
物質遇到反物質就發生湮滅,就是物質百分百的轉換成能量.
3樓:匿名使用者
不會出現什麼現象的,就是鏡子多了一個你,多了一個反你
宇宙在反物質消失時是什麼樣的,宇宙反物質是什麼時候被發現的?
這個問題應該要等更多的天文學家或者科學家來為我們做出一定的解釋,因為這些都是通過他們的一些計算呀或者一些經驗的。宇宙在反物質消失時我認為或許不存在,或者宇宙重新來一次大 重新物質進行重組和佈局。反物質和物質其實是不能消失的,反物質和物質一樣是記過存在的,只是我們的研究起步晚,認識不足,宇宙在反物質消...
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