欧洲首次俘获反物质 数克可摧毁地球
核心提示:欧洲科学家近日首次成功俘获少量“反物质”。人工制造的38个反氢原子存在了大约0.17秒,这个时间比先前有了实质性延长,足够进行深入的观察研究。http://img2.cache.netease.com/cnews/2010/11/19/2010111912071441bd1.jpg
大型强子对撞机(资料图)
武汉晚报11月19日报道 欧洲核子研究中心的科学家们在欧洲当地时间的17日表示,通过大型强子对撞机,他们已经俘获了少量的“反物质”,尽管只是少量的反氢原子而已,但已被科学界视为人类研究反物质过程中的一次重大突破。
存在时间是关键
实际上,早在1995年,欧洲核子研究中心就首次制造出了9个反氢原子。但反氢原子只要与周围环境中的正氢原子相遇就会湮灭,因此实验室中造出来的反氢原子稍纵即逝,科学家们根本无从研究它的真面目。2002年,欧洲核子研究中心的实验进一步表明,反氢原子可以大量制造,但如何让它们存在时间长一点仍是难题。
因此,这次实验成果的突破就在于,人工制造的38个反氢原子存在了大约0.17秒。这个时间在普通人看来也许非常短,但对科学家来说,已比先前有了实质性的延长,足够他们进行较为深入的观察和研究。
利用磁场作“陷阱”
欧洲核子研究中心介绍说,这次之所以能够将反氢原子捕获长达0.17秒,要归功于一种特殊的磁场。 在实验室中,反氢原子是在真空环境里制造出来的,正常情况下瞬间就会与正物质发生湮灭并消失。而这个强大而复杂的磁场会像陷阱一样“拖延时间”,使反氢原子与正物质的接触稍作延缓。
实验显示,利用这种磁场,可以将“牵制”反氢原子的时间延长到十分之一秒的量级,这对于观察研究反氢原子来说已经“足够长”。
最终,欧洲核子研究中心在制造出的数以千计的反氢原子中,成功地使其中的38个存在了大约0.17秒。
科学家称,研究反物质,之所以选择氢原子入手,是因为氢原子只包含一个质子和一个电子,是最简单的原子,因此被看做是物理学领域最佳的研究对象。
反物质研究的重要一步
尽管这只是在实验室中制造并短暂捕捉到反物质原子,但科学界仍然欢欣鼓舞,认为这是物理学领域的一次突破,距离反物质的“真相”又“近了一步”。
刊登这一研究成果的英国《自然》杂志称,成功“捕捉”反氢原子后,通过比较反物质和正物质,科学家们就可以测试粒子物理学“标准模型”中最核心的基本对称理论。欧洲核子研究中心主任罗尔夫·霍伊尔在17日发布的一份新闻公报中说,“这是反物质研究领域的重要的一步。”
用作武器 爆炸威力远超核弹
用作燃料 6个星期可飞到火星
反物质是目前科学领域最大的谜团之一。正物质的原子由带正电的质子和带负电的电子以及中性的中子组成。与此相反,由带负电的质子和带正电的电子组成的就是反物质。正物质和反物质相遇后会湮灭,并产生巨大能量。
欧洲核子研究中心称,反物质就像是“宇宙的镜子”。按照现行理论,宇宙大爆炸之初,产生了等量的正物质和反物质。但现实情况是,我们的世界由正物质组成——反物质似乎莫名消失了,至少到现在仍然无法直接观测到它的存在。
科学家解释,当1克物质和1克它的反物质相撞湮灭时,能放出巨大的能量,科学家按照爱因斯坦提出的质能关系式(E=mc2 )进行计算,物质和反物质湮灭时所释放的能量是核裂变能的1000倍。因此,科学家称,反物质运用在军事领域,将是远超过核弹的“末日武器”,只需几克就能摧毁地球。
此外,在不少科幻小说中,主人公能在较远的宇宙中旅行,就是因为飞船运用了反物质燃料。举个最简单的例子,如果想把人类送上火星,那需要千万吨以上的化学原料,而如果是以反物质为燃料的话,仅需要几十毫克,同时时间也大为缩短,只需要6周的时间就可以到达。
转载:http://news.163.com/10/1119/01/6LQKTPOI00014AED.html 数克反物质真能摧毁地球吗?
大家无妨计算一下,乘以光速的平方,到底是多少能量(这里光速应该按cm为单位,而能量单位是尔格)? 由正电子和负质子组成的反氢原子,质量与普通的氢原子是相同的。
这里再要说明一点的是,反氢并不一定要遇到氢原子才能湮灭,准确的说,正电子当然是与电子湮灭,但负质子与包含质子的任何普通原子核相遇,都会湮灭。由于它带负电,与普通物质的原子核本身就是相吸的。 这种武器的造价太高! 数克反物质真能摧毁地球吗?
大家无妨计算一下,乘以光速的平方,到底是多少能量(这里光速应该按cm为单位 ...
gohomeman1 发表于 2010-11-19 19:36 http://www.astronomy.com.cn/bbs/images/common/back.gif
大约相当于19万吨TNT爆炸吧,按反物质9 g,1 kg TNT的能量是4.5×106 J,光速是3×108 m/s来计算。 其实数克反物质,最多相当于数kg的普通核弹(貌似可能无法引爆吧),大家可以知道,这是没有什么大的破坏力的,摧毁地球,开什么国际玩笑呢! E=m c² 吧! 爱因斯坦的推到过程看不懂啊!
问老师,老师说 这个太深奥了,用初中知识无法解释!!::070821_07.jpg::
求知欲望太强了 数克摧毁 这个能源还怎么用.....某非要1个原子发一次电?
明显在胡说 数克可能是1g也可能是10000g 自己都说了,是裂变的1000倍,那么数克反物质就相当于数千克裂变物质(如铀)。
铀的起爆质量大约是1千克。数千克的铀只是战术核弹,我国都嫌小,从来不生产的。一般生产的都是百万吨级的核弹。 危险品 我计算了一下,1克物质全部转化成能量,是0.25亿度电。
按三峡电站的功率是1千万千瓦计算,大约就是它发电2.5小时的电量。
好像这一点点能量(就算增加数倍),不足以摧毁地球的。 我已经开始幻想反物质飞船了 E=m c² 吧! 爱因斯坦的推到过程看不懂啊!
问老师,老师说 这个太深奥了,用初中知识无法解释!!::07082 ...
驫駥 发表于 2010-11-19 20:15 http://www.astronomy.com.cn/bbs/images/common/back.gif
这是正常的。那个公式是塔尖。 本帖最后由 sonic5188 于 2010-11-19 22:42 编辑
数万吨估计也不太可能摧毁地球,估计击穿地壳还是很有可能的 印象中, 那种几百万吨级别的氢弹, 转为能量的纯物质也有1KG 回复 9# wlbx
你是否记错了,wikipedia上的数据,貌似远远大于1kg啊。而且数据还是纯的U235。临界质量为1kg的,表上未给出,我猜应该是那类元素的半衰期太短,或制备很不划算。 其实可以把讨论延伸一下:
把地球炸成二爿需要多少能量?
假设沿赤道面把地球剖成南北二块,它们靠引力会紧紧吸在一起。
那么需要多大当量的炸药才能把这二块“半球”炸开呢? 文章的意思应该是把地球上是生物毁灭吧?这个难度小很多了。
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