科学家发现了反物质（一种神秘的物质）

反物质和普通物质是一样的，但在某些方面是对称的，就像人的左手和右手一样每一个反粒子都有着和它对应的普通粒子相同的质量，但在某些方面它们的性质却恰恰相反例如，质子是一个重子，带有一个正电荷，而反质子是一个反重子，带有一个负电荷与数字的正负无关，就像人的左手和右手，重要的是它们的带电性质是相反的，我来为大家科普一下关于科学家发现了反物质?以下内容希望对你有帮助!

科学家发现了反物质

反物质和普通物质是一样的，但在某些方面是对称的，就像人的左手和右手一样。每一个反粒子都有着和它对应的普通粒子相同的质量，但在某些方面它们的性质却恰恰相反。例如，质子是一个重子，带有一个正电荷，而反质子是一个反重子，带有一个负电荷。与数字的正负无关，就像人的左手和右手，重要的是它们的带电性质是相反的。

图解：氢原子由一个带正电荷的质子和一个带负电荷的电子构成，由于正负电荷的相互吸引，氢原子的结构是稳定的。同样的原因，反氢原子的结构也是十分稳定的。

反物质几乎于普通物质完全相同。由于光子（没有与之相对应的反粒子）与其它物质相互作用的方式均相同，因此无法通过“看”来分辨它们，除了β衰变。在β衰变的过程中，中子从它的“南极”放射出一个电子，而反中子则从它的“北极”放射出一个正电子。这种差异就像我们的左手和右手相互对称一样，没什么可奇怪的。

图解：左图：由普通物质组成的花；右图：由反物质组成的花的艺术想象图。

因此当我们放眼宇宙中的恒星和星系时，我们无法分辨它们是由普通物质还是反物质构成。反物质恒星与普通恒星有着相同的运行方式和轨道，并且同样会发光。就像电荷的正、负号或左、右撇子一样，除非将它们放在一起进行比较，否则是很难将它们区分开的。

如果你要这么做，必须要格外小心，因为当普通粒子与它的反粒子相互作用时，它们会发生湮灭并释放出大量的能量（通常是以光的形式）。如果你抓住1kg的反物质，它将与你身体的1kg普通物质发生湮灭，并释放出和有史以来最大的核爆炸相当的能量。

图解：100英里外拍摄的沙皇氢弹爆炸，这就是2kg物质瞬间全部转化成能量的威力。

想要确切地知道物质（任何一种）中储存了多少能量，仅需使用质能公式：E=mc^2。当你使用这一公式时，一定要使用标准单位（质量：kg，光速：m/s，能量：J），这样就无需再进行单位换算了。根据这一公式，2kg物质所具有的能量E=(2 kg)(3×10^8 m/s)^2 = 1.8×10^17 J。

当普通物质与反物质相遇时，它们通常会发生碰撞。我们无法通过观察来分辨一个物体是由普通物质还是反物质构成，但是由于在广袤的宇宙中，星云和反物质星云相互碰撞并发生湮灭的奇观并不常见，我们可以确信在宇宙（至少是已知的宇宙）中，几乎所有我们能观察到的物质都是由普通物质构成的。我们的宇宙对反物质并非友善之地。

那我们为什么还要假设反物质存在呢？首先，当你重新写下薛定谔方程（一种精彩的描述粒子运动的方法）来弄清楚相对论（时空的基本理论）时，你会发现该方程有两个解，因此大部分粒子具有左和右两种形式（普通物质和反物质）；其次，也是最重要的一点，我们能创造出反物质。

在高能状态下，例如粒子加速器中，能够随机生成新的粒子。并且这些新粒子总是成对产生，例如，每生成一个质子的同时也会生成一个反质子。恰到好处的是，生成的质子具有一个正电荷，在磁场中能够受到电磁力作用，而反质子具有一个负电荷，在磁场中能够受到与质子相反的电磁力作用，从而使二者的运动方向相反。因此，凭借极大地智慧和谨慎的实验设计，科学家们能使用粒子加速器（创造）和粒子减速器（减速和储存）一次性收集1亿个反粒子。

关于反物质，值得一提的是，最近有一种关于将其制作成武器的荒诞设想。设想一下，耗费一个小镇的电力来运行一个粒子加速器，制造出几亿个反质子，所产生的破坏力相当于一个雨滴“砸”到地上，还不如直接朝敌人扔砖头。

我们能目击到的最高能的粒子相互作用发生在上层大气中，想要看到这一景象需要耐心等待。来自宇宙深空的“上帝粒子”携带的能量是欧洲核子研究中心的粒子加速器中产生的粒子能量的9*10^7倍。但是，我们每隔几个月才能在几十英里外观察到一次这种超高能粒子。因此，我们耗费心力建立欧洲核子研究中心，就是为了能在合适的时间近距离观察粒子碰撞。

发生在上层大气中的碰撞会同时产生物质和反物质，一些碰撞的产物会被地球磁场的范艾伦辐射带俘获。在那里存在着几纳克的反物质。由此可见，每一个具有足够稳定磁场的行星和恒星都拥有极其少量的反物质。如果你要寻找自然形成的反物质，可以到这些地方寻找。

但是如果反物质和普通物质总是成对产生，并且它们并没有实质性的区别，那为什么宇宙中的物质都是普通物质呢？没人知道。这是一个激动人心的未解之谜？目前，重子不对称问题还是一个悬而未决的问题，虽然人们做出过很多努力来寻找这个问题的答案，但什么结果也没得到。

1.WJ百科全书

2.天文学名词

3. askamathematician- The Physicist

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